相关系数准则下的多光谱图像最优融合方法

证明了在相关系数准则下最优融合算法与线性最优融合算法是等价的，利用这一结果大大减少了计算的空间与时间复杂度；并通过设置加权系数和提供一种自适应计算权值的方法以突出原多光谱图像目标区域的频谱特征；对于相关性较弱的多光谱图像集提出了分组融合的方法．实验结果表明：该最优融合算法高效可行，能处理各种不同多光谱场景的融合．     

基于HVS的小波图像融合新算法

目前的大多数基于小波变换的图像融合算法，由于并没有细致考虑人眼的视觉特性，因而得到的融合效果有时并不理想。为了提高图像的融合效果，提出了一种新的基于人类视觉系统(HVS)的小波图像融合新算法。该算法充分考虑了人类视觉系统的特点，首先在多尺度小波分解的基础上，计算出每层每个像素邻域的纹理和边缘亮度相关量；然后自适应地求得加权融合系数；最后采用多层次迭代法来产生融合图像。实验结果表明，该算法不仅能使图像融合结果有较大的改善，而且有利于人眼对目标的探测和识别。     

基于径向基函数的图像修复技术

图像修复是指恢复图像中破损区域的颜色信息或者去除图像中的多余物体。本文提出了一种新的基于径向基函数的图像修复算法，由用户交互地指定需要修复的区域，算法自动地计算破损区域的轮廓并沿轮廓法向扩张，确定合适的径向基函数重构区域，将该区域内图像的颜色值看作规则采样点上的高度场，把二维图像修复问题转化为三维散乱点重建问题，利用径向基函数曲面重建的优势来修补破损的图像。实验表明，该算法能正确、稳定地处理各种破损区域。     

基于矢量化方法的套色图光滑变换算法

图象的光滑变换一直是图象处理领域中的一个难点,目前已有的算法中没有一种能很好适用于所有纺织行业中的套色图象.本文中提出了一种新的算法,该算法首先进行图象的矢量化,用多边形逼近轮廓,然后再用基于拐点和弯曲角的方法对边界点集合进行精简,最后进行变换和重构.这样在保持原来形状的基础上减少了变换过程中产生的毛刺.实验表明本算法能鲁棒地处理各种套色图象.     

海市蜃楼现象的真实感绘制

虚无飘渺的海市蜃楼是一种非常奇妙的自然现象，其是由特定条件下大气的折射和全反射引起的．文中提出了一种对海市蜃楼现象进行建模与绘制的新方法：通过分析不同类型海市蜃楼的成因，建立了对应的不同大气温度变化模型；提出了基于大气重力波模型的海市蜃楼动态变化模型；考虑环境对海市蜃楼的影响，对海市蜃楼的整体进行绘制；在此基础上，绘制出不同条件下不同海市蜃楼的真实感场景，包括海洋、沙漠、公路上的蜃景，并模拟了蜃景的动态变化．     

红外目标与背景的真实感合成

目标与地面背景的真实感红外图像合成是红外场景生成和实现其虚拟实时漫游的关键技术。文中从传热学原理出发，综合考虑各种环境因素的影响，建立起地面目标（如坦克）的热传导模型，绘制出坦克在各种状态下的红外图像。根据计算出的坦克和地面接触后达到热平衡时的温度场分布，绘制出真实感较强的坦克与背景的红外合成图像。利用三维差分法计算并绘制出坦克离去后留下的“红外阴影”效果，即地面因原有目标强烈辐射而留下的高于周围区域的温度场分析，并绘制出坦克驶离后不同时刻地面背景灰度及彩色的红外图像，为倒推某时刻之前红外目标的存在提供了依据。     

基于量子光学的红外成像光照模型

现有的大多数光照明模型都是基于可见光波段的，它们无法模拟物体在红外波段的成像。该文提出了一种新的基于量子光学的红外成像光照明模型，该模型在传统光照明模型的基础上加了一项物体本身的量子辐射项E(ε0,T,λ1,λ2）其中λ1，λ2为探测器的两端波长，ε0为物体表面的发射率，T为物体的绝对温度。该模型同时适用于红外波段和可见光波段成像。当接收波段在可见光域且场景中物体的表面温度较低时，该模型回归为传统的光照明模型。该模型还能模拟传统光照明模型所不能模拟的现象，如钢铁在熔化过程中显示出来的不同颜色。文中最后绘制了几个不同场景下真实感较强的可见光和红外图像。     

基于人眼视觉特性的单眼盲点效果模拟

针对目前单眼盲点模拟效果与人眼感知不符的缺陷,提出一种新的基于人眼视觉特性的单眼盲点视觉模拟算法.首先基于人眼盲点产生的生理机制和相关的实验数据确定出视图上盲点区域的位置及形状;然后根据人眼视觉对视图纹理与结构敏感度不同的特点,将含盲点区域的场景图像分解成纹理和结构2个子图:对于人眼敏感的纹理子图,提出一种结合马尔可夫随机场的基于块的图像修补算法对盲点区域进行填补;对结构子图则采用能量最优化方法进行迭代填补;将修复后的纹理和结构子图叠加,再采用非线性的Mip-map方法对场景图像进行凝视处理,最终得到单眼盲点场景效果的模拟图像.大量的用户调查测试结果表明,文中提出的填补算法效果更加符合人类的生理与心理感知特性.     

基于互联网大数据的自然场景的四季合成

针对传统的纹理合成与颜色迁移对自然场景的四季合成问题存在的失效问题,提出了基于大规模数据驱动的方法.首先,从互联网上获取关于场景地点的图像并且通过全局匹配性与局部一致性约束进行粗略筛选;其次,利用动态规划算法简化场景图像特征点匹配,并通过最小化约束函数确定场景参考帧以及相应场景帧;最后,将相应场景帧通过变换对齐到参考帧,并根据梯度域方法补全对齐场景从而形成场景四季序列.实验结果表明,该方法能够生成更加合理的关于场景的四季图像以及四季变化鲜明的延时摄影视频.     

复杂场景流固耦合的高效模拟

大规模复杂流体场景的高效交互模拟技术在灾难仿真、虚拟现实和影视特效制作等领域都有重要的应用价值.针对现有基于物理的流体算法大多只适于尺度较小的场景,难以有效地模拟复杂流体大场景中流固耦合时的固体破碎效果的问题,提出一种复杂场景的固液耦合高效模拟方法.首先提出一种基于流体隐式粒子法和散度为零的SPH法相混合的计算框架,在确保流体物理属性的同时充分利用细粒度的隐式粒子来丰富流体运动细节,提高场景模拟的真实感;然后采用一种多维度的流固耦合分合计算策略来进一步提高流固耦合效率;为实现流体冲击下的固体破碎效果,采用一种物理与几何相混合的破碎方法:以基于断裂力学中的应变能密度模型来确定固体破碎时碎片的分布,采用基于几何的质心Voronoi方法快速生成碎片,最终实现百万量级粒子参与的复杂流体场景的交互模拟,以及高速流体冲击下的固体破碎效果的高效模拟.