基于图象的绘制中的纹理编辑

现有的基于图象的绘制 (IBR)系统中 ,只能提供新视点的图象 ,并不具有对场景编辑的功能 .由于 IBR系统的场景模型不同于传统图形学 ,难于直接应用传统图形学中已有的方法进行编辑 .为此提出了一种修改 IBR场景中物体的表面纹理的方法 ,这种方法通过在原始的参考图象上指出编辑区域并给出纹理定义 ,修改各个视点上的纹理 .这种方法不限制编辑区域的形状、尺寸 ,并且考虑了亮度信息 ,适应了环境光照 ,使新纹理与原有场景更好地融合在一起 .实验证明 ,场景的复杂程度并不影响本方法的效果 ,但是由于本方法不能得到场景物体准确的三维数学模型 ,无法用现有图形引擎进行绘制 ,因此无法实现硬件加速 ,不适用于过大的场景     

基于Shamir秘密共享方案的数字水印算法

数字水印已成为数字作品版权保护的一种手段,而鲁棒性和不可察觉性是其基本要求.为此,提出了一种基于Shamir秘密共享方案的数字水印算法.该算法首先将图象分成n块,并将水印信息也分成n份,然后通过DCT的相邻系数比较法,将每份水印信息嵌入到图象的相应块中,提取时,只要获得其中的任意t(≤n)份水印信息就可以恢复出原始水印.为提高提取水印图象的精度,给出了基于模糊集的改进算法.实验结果表明,该算法的隐藏效果很好,并且对单一攻击及多种复合攻击具有很好的鲁棒性.     

基于视觉神经元ON—OFF模型的图象增强

探讨基于视觉神经网络 ON- OFF模型的图象增强 .通过计算仿真 ,找到了关于这种视觉模型应用于图象处理合适的实现形式 ;探讨了衰减常数和颜色恒定性的关系 ;以及空间常数变化和动态范围压缩与细节增强能力的联系 .使用合适的衰减常数 ,可以使该神经元模型在颜色恒定性计算上性能优良 ,同时 ,适当大小的空间常数 ,能够在颜色保真度和图像增强性能之间取得合适的平衡 .神经网络对复杂背景图象的增强效果良好 ,但是由于同样基于“灰度世界”假设 ,因此在处理违反这一假设的特殊图象时 ,此模型在颜色表征上仍然具有缺陷 ,这就部分限制了模型的应用 .最后探讨了可能的改进方向 .     

基于几何模型与照片序列的不规则物体纹理获取

虚拟世界的建造过程中 ,获取不规则物体的纹理非常重要 .针对数字文物保存与展示的要求 ,提出了一种基于物体单色几何模型及在其周围环绕拍摄的照片序列来获取不规则物体圆柱纹理的算法 .该算法分为投影变换、变形和拼接等步骤 ,通过将物体照片序列上的色彩映射到圆柱贴图面上来获得该物体的纹理 .该算法具有对原始照片质量要求低和允许运行时进行编辑等优点     

基于Web的火焰图象处理和燃烧诊断系统的设计与实现

为了实现电站锅炉炉膛火焰的可视化和对炉膛燃烧状况进行在线智能诊断 ,以便为电站运行人员提供有效的运行指导信息 ,研制开发了一套基于 Web的火焰图象处理和燃烧诊断系统 ,并提出了一种采用 Java技术、基于 Web应用的浏览器 /服务器 (B/ S) 3层结构模型 ,同时分析了 B/ S 3层结构的优点 ,并将此结构应用于电站锅炉火焰图象处理和燃烧诊断系统中 .该系统首先通过光学镜头组、CCD摄像机、图象采集卡得到火焰图象 ,同时利用获得的炉内辐射信息来对炉内火焰燃烧状态和 NOX排放量进行在线监控和分析 ;然后根据比色测温原理计算投影温度场 ;最后利用代数重建算法 ART(Algebraic Reconstruction Techniques)来进行燃烧温度场的重建 ,并生成了各种分析曲线图表 .该基于 Web的火焰图象处理和燃烧诊断系统已经在 30 0 MW电站煤粉锅炉上得到初步应用 ,实践证明 ,该系统能够有效地提高电厂运行的经济性和安全性 .     

基于自适应免疫遗传算法的边缘检测

为了使检测的图象边缘结构定位好 ,并且产生连续的精细边缘 ,同时能滤除边缘图象中的噪声干扰 ,基于费用函数最小化方法 ,提出了一种自适应免疫遗传算法用于图象的边缘检测 .为了保持群体中个体的多样性 ,同时加快算法的收敛速度 ,该算法中交叉、变异和免疫算子采用了自适应变化而非固定的概率 ,同时免疫算子采用了几何形式的退火选择方案 .由于该算法能够有效地利用局部边缘结构的一些先验知识和特征信息制作成免疫疫苗 ,其局部搜索能力较经典的遗传算法有很大的提高 .该方法用于灰度图象时产生了令人满意的检测效果 ,并对噪声有较好的抑制作用     

基于四元数描述的彩色图象边缘检测器

为了对彩色图象进行有效的边缘检测 ,提出了一种彩色图象边缘检测的新方法 ,该方法先是采用基于四元数的滤波器来确定当前像点是否在同质区域边缘 ,进而检测出边缘像点 .实验表明 ,该方法对合成及自然彩色图象均有较好效果 ,能够方便快捷地得到图象的边缘 .     

基于小波域边缘方向特征的SAR图象噪声抑制方法

给出了一种新的基于小波变换的合成孔径雷达 (SAR)图象斑点噪声抑制方法 .利用每一级小波分解得到的小波系数子带 HL和 L H,以及对原图进行水平方向旋转正负 4 5°扫描后得到的另外两个正交方向的小波系数子带 rc HL和 ra HL ,可以判断出对应点边缘方向性的强弱 ,通过设定方向性阈值 ,确定该点是否位于边缘上 ,进而对没有位于边缘的点进行平滑 ,达到保留图象边缘的同时 ,抑制斑点噪声的目的 .为解决对某些振荡型边缘的检测问题 ,还结合阈值法 ,对该方法做了改进 .实验表明 ,与小波域的硬阈值或软阈值去噪方法相比 ,此方法在有效地抑制斑点噪声的同时 ,更好地保留了 SAR图象中的边缘和纹理信息 .     

基于三维离散余弦变换的静止彩色图象压缩

为了既能获得较高的压缩比 ,又能保证较好的图象质量 ,提出了一种基于三维离散余弦变换 (3D DCT)的静止彩色图象编码方法 .在此算法中 ,首先将原始图象分割成互不覆盖的 8× 8子块 ;然后根据局部能量的大小将各子块分为 4类 ,再把属于同一类的子块组合到一起 ,形成三维立方体并对三维立方体进行三维离散余弦变换 ,从而提高压缩效率 .计算机模拟结果表明 ,此算法在压缩比高于 4 0时 ,其平均峰值信噪比约为 2 9d B,解压后的图象质量有较高的保真度 ,在同等情况下 ,其比 JPEG标准提高约 5 d B     

基于灰色系统理论的图象边缘检测新算法

边缘检测是图象特征提取与分析理解的基础,其检测质量直接决定后期理解的效果.寻找一种对噪声不敏感、定位精确、不漏检真边缘又不引入假边缘的检测方法,一直是人们的努力目标.本文尝试与探讨了基于灰色系统理论的图象边缘检测新算法.该算法首先对图象基元的特点进行分析,以确定非边缘点参考序列和待比较序列,然后通过两个序列之间的灰色关联度区分边缘点和非边缘点.实验结果证明,该算法不仅能够较为准确地检测出有用的边缘信息,具有一定的抗噪声能力,而且还可通过调整关联度阈值控制边缘信息量,因此其是一种有效的、具有可调功能的边缘检测新算法.     

一种基于MPI的并行体绘制算法

介绍了基于MPI并行程序开发平台实现的一种三维重建并行处理算法。算法采用了Master-Slave并行计算模型，针对射线投射方法的特点，为减少运算时间，选择对图像空间进行任务划分的策略，并用任务池方法实现了动态负载平衡。通过对虚拟中国人女性一号(VCH-FI)的头部和脚部数据集的重建，表明该算法在任务规模和节点规模上具有较好的可扩展性。     

三维地震数据场的并行体绘制算法

光线投射算法是一种应用广泛的体绘制基本算法,其存在的主要问题是绘制速度较慢.为了提高光线投射算法的绘制速度,利用光线间和光线内的并行性,结合三维地震数据场的特点和文件存储特性,提出了一种基于工作站机群的三维地震数据场的并行体绘制算法.地震油气解释实际应用表明本算法能满足地震解释的要求.     

基于虚拟机的并行体绘制

介绍了一种基于并行虚拟机结构的体绘制算法.该算法以切片为单位来划分和组织体数据,既 降低了通信代价,也保证了各子任务的数据局部性.在任务分配时,维护并使用性能指数数据 库,自适应式地确定各个子任务,实现了负载平衡.使用一种异步二分方法,所有局部图像可以 在O(logn)时间内完成合并.针对可视化算法在虚拟机环境中的并行化实现,自行设 计并实现了一个基于TCP/IP和Socket标准开发平台.所提出的算法利用该平台而实现,系统采 用客户/服务器结构.对系统在任务规模、虚拟机规模方     

在流水线结构上的基于Shear-Wrap的并行体数据绘制算法

在以前的基于目标空间划分的并行体数据绘制算法中，局部绘制和图象融合是两个串行的过程，在节点机的局部绘制阶段几乎没有数据通讯，但在数据融合阶段数据通讯量非常大，出现总线争用甚至通讯阻塞，而且在这个阶段有非常大的同步开销。本文利用流水线结构，让局部体数据绘制和图象融合并行执行，很好地解决了上述缺点。并在一个基于微机的流水线结构上实现了一个新的基于目标空间划分的并行体数据绘制算法。     

网络环境中虚拟树木的建模和实时渲染研究

在网络环境中虚拟树木表现技术上,如何达到网络传输的实时性和视觉效果的平衡一直是国内外学者研究的热点.论文摹于Java3D技术,提出了一种web环境下虚拟树木的实时建模和渲染方法.该方法以树木特性为依据设计了虚拟树木场景结构以及基于web的虚拟树木建模算法.在树木场景创建以及渲染过程中采用多种优化技术如面片建模、LOD方法等既保证视觉效果又有效减少场景面片数以加速场景的漫游显示速率.经过测试,构建的基于Web的虚拟树木场景不但具有较强的真实感及良好的交互性,而且满足网络实时传输的要求.     

带负载平衡策略的PC sort-first并行渲染系统

针对具有高性价比、优兼容性、灵活扩展性的基于PC的并行渲染系统的特点,设计并实现了一个带负载平衡的PC集群sort-first并行渲染系统,并进行了测试,证明了其负载平衡策略对于渲染任务分布不均的实时渲染要求的有效性.文中详细介绍了该系统的结构和实现以及所采用的负载平衡策略,同时介绍了该系统的两个关键技术：归属判断和网络同步.对于归属判断技术给出了具体实现步骤、试验验证数据和结论.对网络同步,介绍了该系统网络通讯和结点同步的具体实现方法.最后给出了系统的测试数据、效果图、以及实验结论.     

虚拟现实应用中的并行渲染技术

虚拟现实应用要求图形系统具备实时渲染复杂、精细场景的能力。基于PC机群的并行渲染系统具有性价比高、扩展性好的特点,适合虚拟现实应用。该文针对虚拟现实应用设计并实现了一个保留模式的sort—first并行实时渲染系统,对影响渲染性能的关键因素进行研究,给出具体实现步骤、试验验证数据和结论。应用表明,该方法能够实现系统的高效并行计算及虚拟现实应用中的复杂场景实时处理。     

基于PC集群的sort-first并行渲染系统负载平衡研究

对已有的负载平衡算法和现有并行渲染系统进行了研究,设计了一个基于PC集群的sort-first系统的负载平衡策略,建立了负载平衡的实施标准体系DistributLoad,文中详细介绍了该体系。     

一种动态物体次表面散射实时绘制方法

在给出非均匀材质建模描述方法的基础上,通过对光线类型和光的次表面散射物理过程进行分解,分别给出了图像空间非均匀材质单次散射和多次散射的近似计算方法。延迟着色思想的融入,满足了动态物体实时绘制的需要,并可较好地适用于分层非均匀半透明材质。     

时变三维标量场并行计算与绘制框架研究

群体研讨中专家思维的不确定性、研讨信息的非结构化给达成研讨共识带来了困难。针对此问题提出了一个由自然属性与人工属性集成的研讨信息模型,结合论点框架、有效论点组和支持分配函数等概念,研究了不确定性研讨信息提取的机制,探讨了一种基于平均论据的信息融合方法,旨在促进认识的螺旋上升和群体共识的达成。最后结合以汽车为对象的客户需求研讨,用案例说明了模型和方法的可行性与有效性。