面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

一种改进的地形熵匹配导航算法

提出了一种改进的地形熵辅助导航算法.因为地形熵算法丢掉了地形的相对位置信息及对地形数据做了归一化处理,使得其在地形跟随/地形回避中的应用存在着匹配误差容易发散的问题.基于此点,提出了基于卡尔曼滤波的惯性地形辅助导航方法,交互信息量等方法的地形熵算法,以改进该算法在地形跟随/地形回避中应用的性能.最后用matlab软件根据分形学中Weierstrass-Mandelbrot函数产生了模拟的数字地图,并对该地形匹配导航方法作了仿真研究,仿真结果表明该方法可以抑制误差的发散,并提高了地形匹配的定位精度.     

基于高程熵的综合匹配算法在地形匹配上的应用

提出了一种基于高程熵的综合匹配算法,该算法通过地形分块、连续搜索、动态门限、粗配、精配结合实现地形匹配定位功能.对于地形较复杂区域,高程熵匹配算法有其独特的优势.用MATLAB仿真试验表明,该算法能达到较高的性能要求.     

基于有向地形表面特征的尺度不变性地形匹配

针对条带地形的地形匹配定位,提出了航带地形的有向地形表面特征描述及匹配方法。在航带的一维方向上检测极值点,同时利用区域中心的极值点及其地形表面的切线作为参考,利用地形极值点相对于参考点和参考线的相对位置关系构造地形的具有不变性的特征,基于特征的距离计算和比较,实现了具有抵抗尺度变化等相似变换的地形匹配方法。仿真实验证明了该方法的有效性,对于从序列图像重建地形的匹配定位具有重要意义。     

地形适配性快速计算方法研究

在地形匹配辅助导航系统中，匹配性能取决于地形的适配性。在数字地形图上，为了对它的适配性进行分析，必须依照由系统性能所确定的匹配区选择准则计算相应参数，确定适合于地形匹配的点（区），即适配点（区）。随着处理区域的增大，这些参数计算量急剧增加。为了加快计算速度，本文以方差、地形粗糙度、相关长度等参数计算为例，推导出快速算法，并给出了实验比较结果。     

基于混合粒子群优化的海底地形辅助导航算法

由于海底地形的独特特性,将传统地形匹配算法直接应用于海底地形匹配时,常常会出现定位精度大幅降低的现象,而且传统遍历搜索的庞大计算量也大大降低了地形匹配的效率。为提高匹配效率,提出了一种新的算法,关于混合粒子群优化的海底地形匹配算法。算法充分利用Hausdorff距离强抗干扰能力和容错能力的特点,采用平均Hausdorff距离作为相似性测度,并在搜索策略上,用了粒子群算法来加快搜索的速度,并提出将混沌局部搜索嵌入到粒子群算法中,形成了混沌思想的混合粒子群优化算法。通过某海域电子海图的海底地形匹配实验结果证明,算法能够快速求得最优解,使系统匹配误差（CEP）较传统方式降低了13%,计算量减少了18%,是一种很有开发和研究价值的海底地形匹配算法。     

高程熵综合地形匹配算法的仿真研究

高程熵综合匹配算法通过地形分块、连续搜索、动态门限、粗配、精配结合实现地形匹配定位功能。对于地形较复杂区域，有其独特的优势。使用MATLAB软件进行仿真试验，研究探讨了该算法的技术要点，给出了仿真用地形数据的产生方法和仿真的基本步骤，并对结果进行了分析。结果表明该算法能达到较高的性能要求。     

结合对齐度准则的视频人脸快速配准算法

在视频人脸替换过程中,针对人脸检测和特征点定位不考虑前后帧的时域联系,导致处理后的视频人脸出现抖动、错位现象的问题,提出结合对齐度准则的视频序列人脸配准方法。通过人脸特征点定位确定待匹配人脸的候选区域和参考人脸五官图像,并根据梯度信息得到参考人脸搜索子图像。构造图像尺度金字塔,在尺度金字塔中快速搜索对齐度极值,极值坐标对应搜索子图像相似度最高的配准点,构造匹配点对。采用Procrustes analysis算法计算对应匹配点的变换关系矩阵,完成待配准图像的坐标变换。根据实验数据,提出的算法提高了优化搜索的速度,处理后的视频与其他算法相比,前后帧对齐的人脸位置和姿态稳定,经处理的视频播放过程中人脸位置自然流畅。算法消除了肤色区域的影响,采用前后帧人脸的有效信息,保持了灰度变化大的人脸区域的位置和姿态,实现视频人脸的精确配准。     

基于数字图像处理的海底三维地形重建方法

水下地形匹配辅助导航是目前导航领域研究的新方向,而分析地形匹配算法需要以水下三维数字地图为基础。为了得到满足匹配精度要求的海底三维数字地图,提出了一种利用GeoTIFF格式的海底地形图像重建数字高程模型(Digital Ele-vation Model,DEM)的方法:首先提取图像中的像素颜色信息和地理信息,然后通过数字图像处理技术得到水深数据规则网格,利用插值方法进行平滑处理,最后对海底三维地形进行重建并利用该图进行了地形匹配仿真。仿真结果证明了上述方法是有效地获取海底数字地图手段,为分析海底地形匹配算法提供了基础。     

改进的基于对极几何的DMVC空间边信息重建

分布式多视点视频系统中,边信息分为时间边信息和空间边信息,其中,基于对极几何的空间边信息生成算法是目前最有效的方法之一.在基于对极几何的边信息估计过程中,为了更准确快速地确定对极线上的搜索起点,论文通过统计分析相邻视点同一时刻帧内特征点偏移的局部集中性,提出了一种基于空间特征点分布特性的搜索起点确定算法.首先对关键帧图像进行分块,计算每个分块的特征点偏移均值;然后基于空间坐标点深度时域局部连续性,针对当前WZ帧分块,直接利用处于相同位置的关键帧分块的平均偏移值计算初始偏移中心,最后实现空间边信息的重建.实验结果表明,在不增加计算复杂度的前提下,相对于基于中值预测投影点的算法系统总体性能约有0.25～0.8dB的提升.     

用于运动估计的对角线匹配准则与硬件实现

根据运动估计块匹配原理提出对角线匹配准则．该算法相较于运动估计中常用的SAD、MSE和MAD匹配．在大幅减少计算量的同时,运动估计质量只有很少的下降。该匹配算法可应用于各种搜索策略,并且都有良好的效果。根据算法设计硬件结构．还有一种用于该结构的双斜光栅扫描方式和相关的可复用资料的交叉寄存器组结构．可充分利用运动估计中交叠的数据。该结构通过FPGA验证．当频率为240MHz时4个运动估计电路并行工作就可以完全满足解析度为1280x720@30fps的实时性要求。     

基于Web的地形匹配系统设计与开发

文章分析了当前图像匹配的应用领域以及地形匹配处理相关应用,提出了构建基于Web的地形匹配系统体系。地形匹配系统整个体系架构统由web网站、消息调度服务器、文档服务器、匹配处理服务四部分组成,其中网站系统、消息调度服务器、文档服务器托管在阿里云服务器中,匹配处理服务部署在另一台GPU服务器上面,web网站通过消息传递机制与匹配处理服务进行通信,实现GPU地形匹配计算与地图网站的功能分离。文章对系统实现所依赖的软件环境进行了介绍,实现了对匹配算法的封装,并描述了地形匹配处理流程,并对系统页面进行了设计,并结合实例对系统地形匹配应用结果进行了分析。     

井下地磁定位的匹配算法分析和优

针对井下自主导航系统的地磁匹配问题,对比分析了COR、NCOR、MAD、MSD匹配算法的优缺点及其适用范围。在井下巷道研究区地磁数据适配性评价基础上,开展了COR、NCOR、MAD、MSD算法的匹配仿真实验和算法优化,研究井下地磁定位匹配算法优劣和抗噪性能,为井下地磁定位导航提供研究基础。结果表明：四种方法在地磁匹配试验中均出现不同程度虚定位,从抗噪性能、匹配精度和速度综合对比,MSD算法最符合井下地磁匹配需要;对相邻点位的磁总场做差运算后再进行MSD匹配,可以有效减小时域磁扰动以及环境磁扰动对匹配精度的影响,鲁棒性明显提高。     

海量地形数据实时可视化算法

针对海量地形数据实时可视化问题，提出了一种瓦片金字塔模型和线性四叉树索引相结合的地形数据管理模式．利用视景体裁剪和基于分辨率测试的目标瓦片快速搜索算法实现了地形数据的实时装载，采用基于动态二叉树构网的方法实现了地形数据的实时绘制．实验表明，文中方法能够实现基于当前PC机的真实感海量地形数据实时显示与交互操作．     

虚拟环境中地面运载实体地形匹配的一种新方法

地形匹配问题主要研究的是如何快速、准确地求解出运载实体和地面的接触点的问题。地形匹配问题和地表绘制算法有着密不可分的关系,地形匹配问题的具体解决是以地表绘制算法中建立的基本数据结构为基础的,因此,随着先进的地表绘制算法的提出,就产生了地形匹配问题的新解决方案的需求。文章给出了一种基于先进的以三角形二叉树为其基本数据结构的地形绘制算法的地形匹配问题新求解方法,该方法无需建立特殊的数据结构,其地形匹配速度明显优于已有的方法。     

一种快速DEM生成算法

数字高程模型ＤＥＭ在地理信息系统（ＧＩＳ）中有着广泛的应用。它是生成三维立体地貌，计算地面距离、坡度、土方、面表积等的基础数据模型，也是巡航飞行器地形相关匹配的基础数据。本文首先提出了一种由离散无序数据快速生成ＤＥＭ的方法，着重讨论了数据分析技术、分块搜索技术。同时还给出了一种启发式自适应分块方法。最后报告了笔者用该方法生成ＤＥＭ的实验结果。     

用户搜索请求中限定成分的识别及提取

本文在研究用户常用查询语句的基础上,针对当前信息检索中普遍采用的单纯词匹配模式之不足,归纳提出三种用户查询中心词的限定成分并讨论了各种限定成份的表示和识别方法。     

基于小波变换的低频分量图像检索研究

图像检索是图像数据库的最基本功能,传统检索技术对图像数据库来说存在很大的局限性,图像的检索应采用基于图像内容本身的检索方式,目前流行的各种图像匹配技术主要针对特征明显的图像,需要图像先验知识,缺乏广泛性.分析了传统的模板匹配技术,采用小波变换技术抽取图像低频分量为逻辑对象,利用改进的模板匹配技术进行检索,实验结果表明可大大减少计算量,提高检索效率.