基于角度滤波的平面图形光顺算法

基于角度滤波的思想给出了一有效的平面图形光顺算法.离散曲线伸缩内在量表示中的有向转角既整体反映了曲线的走向及弯曲程度,又局部反映了曲线的光滑程度,对其借用图像去噪算法中双边滤波的思想进行光滑,然后利用光滑之后的伸缩内在量来重构曲线.其中曲线的重构转化为一个稀疏线性方程组的求解,可以由现成的程序库快速求解,重构过程中还可以加入一些线性约束来满足实际应用中的不同要求.该方法很容易推广得到对平面树状图形和三角网格图形的去噪算法.该算法是线性的,复杂度低,而且大量实例都表明,该方法可以得到较好的去噪效果,既能避免去噪过程中经常出现的收缩现象,又能较好地保持原曲线的形状．     

5多边形高质量同构三角剖分的有效算法

为了使平面形状混合得到较好的结果,提出了一种新的构造2个多边形的高质量同构三角剖分的有效方法.通过加入一定数目的Steiner点生成其中一个多边形的质量较好的三角剖分,根据此三角网格中顶点之间的相对位置关系和邻接关系确定另一个多边形的三角剖分,然后利用面积均等方法和其他优化方法对同构的三角剖分同时进行优化.此算法将同构三角剖分的构造转化为一个稀疏线性方程组的求解,可以通过已有的程序库进行快速求解;同时通过约束一些对应特征点的位置,使生成的同构三角剖分具有较好的特征对应.此算法计算量小,运行效率高,对形状复杂的多边形仍然可以得到满意的结果,适合于morphing等实时性的应用要求.     

基于免疫数值归约方法的车牌颜色识别算法

为了解决K近邻算法(KNN)在训练样本较大时计算开销很高的问题,提出了一种新颖的基于免疫原理的数值归约方法,并将之应用于车牌颜色的识别.给出了抗原决定基、免疫细胞等的定义和亲和力计算方法;采用克隆选择与变异、免疫耐受和免疫记忆等机制实现对训练抗原集的多种群并行免疫学习,达到数值归约的目的;利用免疫归约所得检测器结合KNN方法完成免疫应答阶段的车牌颜色识别.在两个数据集上与利用直方图进行数值归约的方法进行了对比实验,结果表明,本文算法能有效进行数值归约,归约率分别达到98.87%和 95.48%;并取得了较好的分类效果,正确率分别为97.45%和94.73%.     

一类平面参数曲线的保单调插值

曲线、曲面的保形插值是几何外形设计的一个重点和难点课题,而保单调和保凸是保形的两个基本内容.研究了一类带有形状可调参数的平面参数曲线的保单调插值方法.其基本思想是:首先构造带有形状可调参数(的一类平面(-B样条插值曲线,再把其一阶导矢的两个分量分别转化为Bernstein多项式,从而利用Bernstein多项式的正性条件,得到此曲线为单调的充要条件,即形状参数(的取值范围,简单、快捷地实现此参数样条曲线的保单调插值.实例计算及绘图验证了理论推导的正确性与有效性.该方法的方便、有效使其易于在工程实践中获得广泛应用.     

海量数据的曲面分层重建算法

从二维图像序列进行表面重建的问题由来已久.传统的重建方法通常是先重建或先等值面抽取,再简化数据量.随着处理数据量的增长,传统算法的中间过程会因为存储空间的限制不能进行下去.如何利用有限的存储空间对大数据量进行处理,从而完成曲面的重建曾是要研究的问题.针对大数据量的已分割的医学切片图像,利用逐层重建、即时简化的基本思想,给出一个易于操作实现、数据量可控制的算法.这样可以在硬件条件不太高的计算机(如内存不太大的个人微机)上实现大数据量的医学图像表面重建.     

三维带符号的欧氏距离变换及其应用

距离变换是图像处理中历史悠久的研究课题．该文将二维带符号的欧氏距离变换推广到三维，对其进行了优化，分析了它的计算复杂度，并应用于解决计算机图形学中的两个重要问题：第一，将图形对象的三角网格表示转换为它的距离场表示．即首先将三角网格模型离散为体素表示，利用三维带符号的距离变换，将求空间一点到图形对象的最短距离的全局搜索过程，转化为求这一点到离它最近的特征体素所包含的图形对象部分的局部搜索过程；第二，利用类似的思想，求两张空间曲面之间的最短距离．     

图像放缩的离散算法

从简单的二值图像出发提出灰度图像的离散放缩算法。该算法尽可能地保持了放缩后图像内物体边界的清晰，自然，而放缩倍数可为任意非整数倍。应用该算法，图像放大后层面清晰，色彩丰富，忠实地反映了原始图像的面貌；图像缩小后能较好地体现原始图像的主要特征。实例证明，此方法比常见的商品软件有更好的边界处理效果，且计算稳定，实现方便，将算法已成功地应用于开发的医学图像处理系统中。     

无局部自交的轴变形新方法

提出了一种无局部自交的轴变形的新算法.不同于传统的方法,新方法通过调整轴曲线的控制顶点及形状来调整轴曲线的曲率,从而避免物体发生局部自交.另外,文中还给出了一种快速判断轴变形中物体发生局部自交的方法,并给出了快速求解交点并去除自交的算法.上述方法计算量少,效率高,能应用于实时的计算机动画和几何造型系统中,具有广泛的应用前景.     

有理三角B-B曲面多项式逼近的一个有效算法

将美国计算机图形专家Sederberg提出的有理曲线多项式逼近的思想与算法推广到工程中广泛采用的三角域上的有理曲面.主要工作是:给定一张有理三角B-B曲面,通过将多项式三角B-B曲面的控制顶点表示成相同次数的有理三角B-B曲面的形式,即将多项式曲面的移动控制顶点看作在有理三角B-B曲面上的移动点,并添加约束条件,构造了三角域上的Hybrid曲面;适当地选取有理三角B-B曲面的1次Hybrid曲面表示,推导了彼此等同但次数相邻的两张Hybrid曲面之间控制顶点的递推公式;利用Hybrid曲面移动控制顶点凸包内的一点来代替该移动控制顶点,得到了多项式三角B-B曲面逼近有理三角B-B曲面的一个算法,并在文中给出了数值实例.这些结果可以明显地提高计算机辅助几何设计系统的数据可换性与计算效率.     

基于场表示的平面无序点集曲线重建算法

由无序离散点集重建出曲线曲面模型，在反求工程与计算机视觉中都有着广泛的应用。针对平面无序带噪声的曲线重建问题，通过模拟带电粒子在空间中形成场分布的现象，构造了一个反映平面点集形状与分布稠密程度的场函数，以场函数曲面的脊线在平面上的投影作为平面无序点集的重建曲线。为求得重建曲线，可先在平面上选取一条适当初始曲线，由初始曲线沿着场函数的梯度方向运动，其极限位置便为重建曲线。大量实例证明，这种方法简单可行，可获得满意的重建曲线；同时，对于带插值约束条件以及分布不均匀的点集，也可以获得满意的结果。