用于视频编码的小波域三角形网格构造方法

在深入研究视频图像冗余离散变换特征的基础上,提出一种用于视频编码运动补偿技术的小波域不规则三角形网格构造方法．基于孔径问题的原理,使用冗余离散变换小波的水平和垂直子带构造三角形网格节点的选择判据,把节点的特征匹配度集成到节点前向追踪过程的判据中;通过获得的节点运动矢量和网格映射实现运动补偿功能．实验证明,该方法获得了较好运动补偿的效果．     

一种小波域三角形网格运动补偿方法

提出一种小波域三角形网格运动补偿方法（WDTM—MC）．在参考帧的冗余离散变换小波域中进行网格节点的选择,节点数目根据图像运动剧烈程度进行调整．构建的Delaunay三角形网格节点的前向追踪过程隐含实现运动估计．WDTM—MC方法利用RDWT域的空间位置不变特性、三角形网格映射对多种运动模型的适应性以及多预测模式提高运动补偿的效率．实验表明,所提出的方法能够提高运动补偿的效率．     

基于内容的遮挡网格生成算法

基于目标的网格模型可以有效消除传统块匹配法进行运动补偿时产生的块效应，但是网格增强的帧内联接关系不适用于遮挡区域。本文在准确检测遮挡区域的前提下，进行遮挡的网格设计，即在遮挡区域不放置网格节点以及节点的运动矢量不进入遮挡区域，有效地解决了遮挡区域的运动估计问题。同时，利用鲁棒性较好的SUSAN检测算子进行特征点提取，建立基于内容的网格模型。实验证明，该算法是可行的，并具有良好的视觉效果。     

一种基于补偿融合的帧频提升方法

研究经典的单向运动估计算法,提出一种基于补偿融合的帧频提升方法。通过融合前后向运动估计的补偿帧减少空洞数量,并采用规则块二次估计算法填补空洞。在匹配准则中加入运动矢量相关性因子和边缘匹配误差,从而提高运动估计的准确性。实验结果表明,该方法计算简单,能够取得较好的插帧效果。     

基于双向运动补偿的帧速率上变换算法

针对不同帧速率视频之间的转换问题,提出一种改进的基于双向运动补偿的帧频提升算法,通过边缘加权获取高精度的双向运动向量,利用可变尺寸块运动向量场估计逐级对运动向量求精,采取自适应重叠块补偿方法解决帧频提升过程中产生的重叠及空洞问题,提高双向运动向量的精度,减小块效应。实验结果表明,与传统的帧频提升算法相比,该算法在内插图像主、客观质量方面都有较大提升。     

一种用于帧频提升系统的运动估计算法

基于静止检测、运动矢量预测,结合局部全搜索和下采样方法,提出一种有效的运动估计算法。将该算法用于基于运动估计运动补偿的帧频提升系统中。实验结果表明,该算法在减少计算量的同时,保证了内插帧有较高的主客观质量,能减少搜索点数,同时保持较高的搜索准确度。     

一种自适应帧频提升算法研究*

为减小帧频提升算法中内插帧的误差,提高提升后视频序列的整体观看质量,提出了一种新的自适应帧频提升算法,将基于经验阈值的自适应可变尺寸块与双向运动估计相结合,并对估计得到的运动矢量场进行逐级平滑以减小误差累积,解决了帧频提升中存在的重叠、空洞等问题,减少了块效应,比其他自适应算法简单且易于实现。对标准测试序列的实验结果表明,算法较其他方法不仅降低了计算量,而且内插图像的主观和客观质量均有所提高。     

基于时空相关性预测的运动估计的优化

运动估计的方法不仅在视频压缩技术中得到广泛的应用,而且也在高质量的视频帧频转换中起到了越来越重要的作用。如何提高运动估计所得到的运动矢量的质量,从而得到更高质量的插入帧图像,是文中研究的目的。在分析比较了现有的几种运动估计算法的基础上,提出了一个优化方法。该方法利用了分水岭算法对视频图像的物体进行正确分割,得到了被识别物体的最优的运动矢量。实验结果表明,该优化方法能够优化所有基于时空相关性预测的运动估计的算法的运动矢量,得到的插入帧图像的质量更高,因而具有较强的实用性。     

基于仿射变换的运动补偿

此文在分析由仿射变换描述的三角形运动补偿基础上，提出了基于重叠区域的三角形运动补偿方法。在引入弹性网概念后，对三角形网格点进行四边形匹配，从而完成了网格点运动矢量的优化精选，提高了运动预测精度。     

基于时空相关性预测的运动估计的优化

运动估计的方法不仅在视频压缩技术中得到广泛的应用,而且也在高质量的视频帧频转换中起到了越来越重要的作用。如何提高运动估计所得到的运动矢量的质量,从而得到更高质量的插入帧图像,是文中研究的目的。在分析比较了现有的几种运动估计算法的基础上,提出了一个优化方法。该方法利用了分水岭算法对视频图像的物体进行正确分割,得到了被识别物体的最优的运动矢量。实验结果表明,该优化方法能够优化所有基于时空相关性预测的运动估计的算法的运动矢量,得到的插入帧图像的质量更高,因而具有较强的实用性。     

基于特征的图像网格生成方法

基于网格形变的图像缩放算法是目前的一个研究热点。适当的图像网格表示是这类算法成功的关键之一。提出一种基于图像特征的三角形网格生成算法。提取图像分割形成区域的边缘特征点,与图像四条边界上均匀分布的点一起,作为改进的Dart-throwing算法的初始点集。用距离变换计算每个像素到最近边缘线的距离,作为Dart-throwing算法的控制参量;所生成的网格点集接近边缘线时密集,远离边缘线时稀疏。最后用Delaunay算法形成图像的三角形网格表示。实验结果表明,所生成的三角网格较好地体现了图像的结构特征,并且有效减少了网格点数目,有利于提高后续算法的处理效率。     

Molecular dynamics-based unstructured grid generation method for aerodynamic applications

A new approach to triangular mesh generation based on the molecular dynamics method is proposed. Mesh nodes are considered as interacting particles. After the node placement by molecular dynamics simulation, well-shaped triangles or tetrahedra can be created after connecting the nodes by Delaunay triangulation or tetrahedrization. Some examples are considered in order to illustrate the method’s ability to generate a mesh for an aircraft with a complicated boundary. Mesh adaptation technology for molecular dynamics simulation is presented.     

面向移动终端的三角网格逆细分压缩算法

针对移动用户的实时显示需求,提出一种基于逆细分的三角网格压缩算法.通过改进逆Butterfly简化算法,采用逆改版Loop模式,将细密的三角网格简化生成由稀疏的基网格和一系列偏移量组成的渐进网格;然后,通过设计偏移量小波树,将渐进网格进行嵌入式零树编码压缩.实验结果表明:该算法与以往方法相比,在获得较高压缩比的同时,运行速度较快.适用于几何模型的网络渐进传输和在移动终端上的3D图形实时渲染.     

基于内容的网格生成算法

在基于模型的编码技术中,选择合适的网络模型对提高模糊的运动估计精度、编码效率和得到高质量的解码图像都是至关重要的。本文提出的基于图像内容的自适应网络模型生成算法,首先利用数学形态学中的水线算法把编码图像分割成许多纹理一致的区域,所分割的区域反映了图像的结构、轮廓和边界;再对这些区域的边界进行多边形拟合,得到多边形各个边的端点作为网格模型的节点,以这些节点为基础就能生成一个Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形网格     

基于区域分割的三角网格模型相似性比较

为了在工程应用中检索已有的三角网格模型,以便重用相应零件的设计信息,节省设计和加工成本,提出一种基于区域分割技术的三角网格模型相似性比较算法。依据三角网格模型的球面图像将模型分割为若干个区域;对每个分割得到的区域用一个10维向量表达其形状的几何特征和拓扑特征,一个三角网格模型的特征即可通过各分割区域所对应的10维向量组成的向量组表达;将该向量组作为三角网格模型的形状描述子,两个三角网格模型的相似性可通过相对应的形状描述子间的相似性表达。将描述子中的每个向量看成是一个带有属性的节点,通过两组节点组成的完全二分图的最优匹配进行两个形状描述子之间的相似性比较,实现两个三角网格模型之间的相似性比较。实验结果表明,该算法有效可行。     

基于局部—全局方法的三角网格优化算法

在基于网格形变的图像缩放算法中,表示图像的网格质量对于这类算法的结果有着很大的影响。为了改善图像网格质量,提出一种基于局部—全局方法的平面三角网格优化算法。在局部阶段利用自定义的最相似规则,为网格中的每一个三角形单元求取与之最相似的正三角形,得到一组目标仿射变换函数;全局阶段采用尽可能刚性方法,利用最小二乘法求取一组满足最小变形能量函数的最优解,使得最终生成的网格由尽可能相似于正三角形的三角形构成。同时,在优化过程中加入约束控制,保护网格中的重要区域不发生改变。实验结果表明,优化后的网格质量得到了明显的改善,有助于图像缩放算法后续工作的进行。     

A Parallel Implementation of ALE Moving Mesh Technique for FSI Problems using OpenMP

This paper investigates a high performance implementation of an Arbitrary Lagrangian Eulerian moving mesh technique on shared memory systems using OpenMP environment. Moving mesh techniques are considered an integral part of a wider class of fluid mechanics problems that involve moving and deforming spatial domains, namely, free-surface flows and Fluid Structure Interaction (FSI). The moving mesh technique adopted in this work is based on the notion of nodes relocation, subjected to a certain evolution as well as constraint conditions. A conjugate gradient method augmented with preconditioning is employed for solution of the resulting system of equations. The proposed algorithm, initially, reorders the mesh using an efficient divide and conquer approach and then parallelizes the ALE moving mesh scheme. Numerical simulations are conducted on the multicore AMD Opteron and Intel Xeon processors, and unstructured triangular and tetrahedral meshes are used for the 2D and 3D problems. The quality of generated meshes is checked by comparing the element Jacobians in the reference and current meshes, and by keeping track of the change in the interior angles in triangles and tetrahedrons. Overall, 51 and 72% efficiencies in terms of speedup are achieved for both the parallel mesh reordering and ALE moving mesh algorithms, respectively.     

A hybrid ant colony optimization approach for finite element mesh decomposition

This paper examines the application of the ant colony optimization algorithm to the partitioning of unstructured adaptive meshes for parallel explicit time-stepping finite element analysis. The concept of the ant colony optimization technique for finding approximate solutions to combinatorial optimization problems is described.The application of ant colony optimization for partitioning finite element meshes based on triangular elements is described.A recursive greedy algorithm optimization method is also presented as a local optimization technique to improve the quality of the solutions given by the ant colony optimization algorithm. The partitioning is based on the recursive bisection approach.The mesh decomposition is carried out using normal and predictive modes for which the predictive mode uses a trained multilayered feed-forward neural network which estimates the number of triangular elements that will be generated after finite elements mesh generation is carried out.The performance of the proposed hybrid approach for the recursive bisection of finite element meshes is examined by decomposing two mesh examples.     

四边形网格间接生成方法

研究了基于背景三角网格的四边形网格间接生成算法,并针对三角形合并过程中容易残留三角形的缺陷提出了确定侧边的详细算法,该算法主要是依据背景三角网格中边的位置和前沿边的情形,通过背景三角网格中已存在的边、边交换或边分割确定侧边,以避免在三角形合并过程中残留三角形单元。最后给出实例验证了算法的有效性。     

A new mesh-growing algorithm for fast surface reconstruction

This paper presents a new high-performance method for triangular mesh generation based on a mesh-growing approach. Starting from a seed triangle, the algorithm grows the triangular mesh by selecting a new point based on the Gabriel 2—Simplex criterion. This criterion can be considered to be a good approximation of the 2D Delaunay if the point cloud is well-sampled and not too rough. The performance of the proposed method is compared with that of the Cocone family and that of Ball Pivoting as regards the tessellation rate and the quality of the surface being generated from some benchmark point clouds and artificially noised test cases. The results are analysed and critically discussed.