地图符号服务与地图服务的耦合

为了实现地图符号在地图服务(WMS)中的应用,达到灵活定制WMS可视化效果的目的,从支持WMS的图层样式描述规范(SLD)入手,通过对SLD和WMS的分析,研究网络地图符号的发布方法,设计地图符号服务框架,提出了基于SLD,地图符号服务与WMS的耦合方法,以解决基于WMS的WebGIS应用中无法通过符号改变地图可视化效果的问题,实验结果表明该方法可以有效地关联地图符号服务与WMS,实现了WMS可视化效果的灵活定制.     

图元法符号库的设计思想研究

论文用面向对象的方法对GIS地图符号进行了特征分析和分类,提出了基于图元的符号绘制方法;进而介绍了符号库系统的管理机制、存储机制、编码设计以及参数表建立等四个方面。上述方法及技术已经在大型国产GIS软件-织女星地理信息系统VegaGIS中得到实现。     

基于双目视觉与目标识别拟合的三维屏幕定位方法

为解决针对三维立体屏幕的定位问题,提出了基于双目视觉与目标识别、拟合的屏幕定位算法。首先利用边缘检测算法提取屏幕轮廓,获取屏幕在二维图像中的位置;其次利用双目视觉算法对识别出的屏幕进行深度数据采集,利用最小二乘法对采集的屏幕空间数据进行空间拟合得到屏幕的空间方程;最后计算屏幕顶点在三维空间中的位置从而确定屏幕范围,至此完成在三维空间中对屏幕的定位。实验结果表明,该方法计算得到的屏幕位置具有较高准确度。     

应用特征整合理论优化基于图像符号的信息可视化设计

特征整合理论是视觉注意方面最有影响力的重要理论之一,为优化视觉沟通提供了理论基础.文中提出应用玫瑰曲线设计花形图像符号的方法,利用用户在前注意阶段的自动的、无意识的加工过程,引导用户觉察到目标信息,从而优化用户对信息可视化设计的视觉搜索过程.文中提出的图像符号在信息可视化的应用中能够映射6个变量,变量特征容易识别,并且便于表现2个变量间的比例关系.通过对2008年美国教育经费投入的案例研究,实践了基于明确信息搜索目标的信息可视化设计和探索性的信息可视化设计;通过眼动实验测试用户的首次注视时间和5 s的注视时间,探索了用户优先处理的视觉对象,提出了运用花形图像符号控制符号视觉特征相似性以优化用户视觉体验的方法.     

用HOUGH变换改进的曲率法识别平面轮廓图元

针对检测精度与检测速度两大指标,提出了用HOUGH变换改进的曲率法平面轮廓图元识别方法。开发了基于邻域值的轮廓点分类算法,采用曲率阈值法筛选轮廓点、投影高度法判别图元属性及分类轮廓点,构建了基于HOUGH变换的直线图元、圆弧图元分割与融合算法。对提出的方法分别进行了特征点检测精度与检测速度对比实验和特征点检测能力测试实验。实验结果表明,提出的方法图元识别准确、检测速度快、通用性好。     

基于视觉感知增强的最大密度投影算法

提出一种基于视觉感知增强的最大密度投影算法,无需调节复杂的传输函数,就可以有效增强体数据内部最大密度特征的深度感知和形状感知.在传统的最大密度投影算法的基础上,利用梯度模属性精确查找特征或相似特征的边界,以确定最佳法向特征;利用最佳法向特征的深度信息自适应地修改局部光照系数,进而对最大密度特征进行光照处理,以获得视觉感知增强的可视化结果;采用基于密度值和三维空间距离的双阈值区域增长策略,动态区分感兴趣区域和背景区域,交互地实现特征突出显示.实验结果表明,该算法在传统算法的基础上进一步增强了最大密度特征的视觉感知,并提供了丰富的形状信息和背景补偿信息,具有较强的实用性.     

电子地图符号构成变量及其生成模式的思考

伴随着计算机技术的快速发展,各种视觉变量出现。在电子地图交互设计方面,视觉元素为关键性元素。而从视觉变量角度对电子地图符号构成变量展开分析,则能进一步了解符号变量表现形式,提出多种符号生成模式。从分析结果来看,综合运行多种符号生成模式,可以获得兼具科学性和美观性的电子地图符号,满足电子地图的交互设计需求。     

基于QT/Embedded与Mitab库的嵌入式电子地图

针对当前电子地图地理位置信息在嵌入式导航终端上显示精度不高的问题,设计一种基于QT/Embedded与Mitab库的嵌入式GIS导航电子地图系统。该系统使用Qt作为图形用户界面,以MIF格式的电子地图作为数据源,通过Mitab库读取矢量电子地图几何数据和属性数据,然后对地图数据进行坐标转换算法处理,最终将电子地图准确清晰地显示到LCD屏幕上。在嵌入式Linux平台下实验结果表明,该地图具有缩放、漫游等功能,实现了嵌入式GIS地图更准确的可视化。该系统比较适合应用于旅游景点导航、城市路径规划,车辆导航等领域。     

可扩展的电子地图符号体系的设计与实现

随着地理信息技术的快速发展和电子地图应用领域的不断拓展,电子地图可视化成为目前GIS和地图学的研究热点之一,而地图符号化处理则是其中的核心问题.应用面向对象及组件化的方法,给出了一种可扩展的地图符号体系的设计方案.基于这种体系结构,可以方便地扩展地图符号类型,实现多种地图符号化方法,从而使电子地图的内容表现及绘制效果达到对丰富性、美观性、艺术性的要求.     

基于感知特征的时空过程可视化模型构建

针对传统时空过程可视化模型的拟合程度和动态性差异,提出了基于感知特征的时空过程可视化模型构建.为了反映出时空过程的平滑效果,将感知特征应用到时空过程模拟中,采用时序间隙提取时空过程的感知特征,将相邻时空数据的变化过程模拟出来.利用视觉变量的定义,提高时空数据变化过程的传达效率,通过划分时空视觉变量,为时空过程选择合适的视觉变量,采用多种视觉变量组合的方式,消除时空信息表达质量的影响因素,实现时空视觉变量的选择.由于时空过程数据的采样方式不同,必须采用时空过程数据模型,来描述时空过程,根据可视化的特点,设计了三维时空过程数据模型.通过分析时空过程的特点,设计了时空过程可视化模型构建流程,构建了时空过程可视化模型,实现了时空过程的可视化.实验结果表明,基于感知特征的时空过程可视化模型在拟合程度方面具有更好的性能,最高可达99.83％;在动态度方面也呈现出比较高的性能,最高为78.2％.     

基于网页界面的视觉构成要素分析

本文主要分析了构成网页界面的视觉要素,对构成要素进行了分类,并分别对每一类要素进行了具体分析,希望能为网页界面视觉设计提供一定的参考。     

基于镜面反射型视觉传感器的车窗装配系统

机器人视觉伺服系统是机器人领域的一个重要研究方向,它的研究对于开发手眼协调的机器人在工业生产、设备制造等方面的应用有极其重要的意义。该文介绍了一种基于镜面反射型视觉传感器的车窗装配系统,着重介绍了该系统的设备构成、设计方案。最后分析了目前研究中存在的问题及今后的研究方向。     

粒子系统的优化技术研究

总结分析了影响粒子系统实时性的主要因素,归纳并提出了优化方法,具体包括:为了提高绘制效率,可采用显示列表、公告板技术、几何形体优化、多级粒子系统;为减少计算复杂性,采用碰撞检测与处理优化、存储方式优化、运动过程优化、线性表、局部力场;为了减少粒子数量,采用结构化粒子、LOD技术、伪粒子系统等.最后将上述部分方法应用于基于粒子系统的土壤可视化.结果表明,该方法简单、实用,优化后速度平均有60.2%的改进.     

一种五自由度视觉伺服机器人的跟踪控制研究

提出了一种基于图像的视觉伺服机器人系统的结构，以及该系统跟踪平面运动目标的算法. 该系统有5个自由度，包括一个3自由度的机器人和一个2自由度的手腕，手腕安装在机器人末端，而摄像机安装在手腕末端. 由于具有较小的运动惯量，手腕可快速旋转，以实现对运动目标的跟踪. 而在需要时，3自由度的机器人可将摄像机移动到适当的位置， 对目标进行更为仔细的观察. 该系统实现了对运动目标的跟踪. 此外，还提出了提高系统性能的方法，实验证实这些方法是有效的.     

基于单目视觉的水下机器人悬停定位技术与实现

以7000m载人潜水器的水下悬停为应用背景,以单目CCD摄像机为传感器,提出了基于模型的单目视觉定位和基于特征的视觉伺服两种水下机器人视觉悬停技术方案,分别适用于已知模型的观察目标和未知模型的观察目标两种情况．以自行研制的水下机器人控制系统实验平台为实验载体,利用前视摄像机和水下人工目标,建立了水下演示实验验证系统,并在室内实验水池中,分别实现了两种悬停方法的水下演示实验．演示实验表明：在两种视觉悬停方法的闭环控制下,水下机器人能够抵抗恒定水流干扰和人工位置扰动,很好地实现水下悬停作业．     

基于局部复杂度和初级视觉特征的自底向上注意信息提取算法

借鉴心理学中有关视觉注意的研究成果,提出了一种新的自底向上的注意信息提取算法.自底向上的注意信息由图像中每个点对应区域的显著性构成,区域的尺度自适应于局部特征的复杂度.新的显著性度量标准综合考虑了局部复杂度、统计不相似和初级视觉特征这3个方面的特性.显著区域在特征空间和尺度空间中同时显著.获取的自底向上的注意信息具有旋转、平移、比例缩放不变性和一定的抗噪能力.以该算法为核心,构建了一个注意模型,将其应用于多幅自然图像的实验证明了算法的有效性.     

利用视觉显著性和粒子滤波的运动目标跟踪

针对运动目标跟踪问题,提出一种利用视觉显著性和粒子滤波的目标跟踪算法.借鉴人类视觉注意机制的研究成果,根据目标的颜色、亮度和运动等特征形成目标的视觉显著性特征,与目标的颜色分布模型一起作为目标的特征表示模型,利用粒子滤波进行目标跟踪.该算法能够克服利用单一颜色特征所带来的跟踪不稳定问题,并能有效解决由于目标形变、光照变化以及目标和背景颜色分布相似而产生的跟踪困难问题,具有较强的鲁棒性.在多个视频序列中进行实验,并给出相应的实验结果和分析.实验结果表明,该算法用于实现运动目标跟踪是正确有效的.     

The effect of VDU colour on visual fatigue in the fovea and periphery of the visual field

The effect of the display of a visual display unit (VDU) on visual fatigue was investigated using the critical flicker frequency (CFF) paradigm. The results indicate that fatigue, as measured by CFF, varied as the VDU colour and eccentricity changed in the visual field. It was found that blue and red, that is, both extremes of the visible spectrum, strongly caused visual fatigue in the visual field when compared to green and yellow, that is, the middle range of the visible spectrum. Furthermore, for yellow and blue, VDU signal fatigue tended to decrease as the distance from the fovea increased. whereas for red and green, it increased by up to 10° in the periphery and then tended to decrease. The results indicate that yellow and green cause less fatigue in the periphery and fovea, respectively.     

Visual Homing: Surfing on the Epipoles

We introduce a novel method for visual homing. Using this method a robot can be sent to desired positions and orientations in 3D space specified by single images taken from these positions. Our method is based on recovering the epipolar geometry relating the current image taken by the robot and the target image. Using the epipolar geometry, most of the parameters which specify the differences in position and orientation of the camera between the two images are recovered. However, since not all of the parameters can be recovered from two images, we have developed specific methods to bypass these missing parameters and resolve the ambiguities that exist. We present two homing algorithms for two standard projection models, weak and full perspective.Our method determines the path of the robot on-line, the starting position of the robot is relatively not constrained, and a 3D model of the environment is not required. The method is almost entirely memoryless, in the sense that at every step the path to the target position is determined independently of the previous path taken by the robot. Because of this property the robot may be able, while moving toward the target, to perform auxiliary tasks or to avoid obstacles, without this impairing its ability to eventually reach the target position. We have performed simulations and real experiments which demonstrate the robustness of the method and that the algorithms always converge to the target pose.     

基于视点转移和视区追踪的图像显著区域检测

借鉴心理学中有关视觉注意的研究成果,提出了一个基于视点转移和视区追踪的显著区域检测模型.它首先通过视点转移利用全局显著性度量找到显著区域的位置,然后通过视区追踪利用局部显著性度量确定显著区域的尺寸,并通过视点转移与视区追踪的循环交替依次得到一系列显著区域.根据该模型开发出了一个新的显著区域检测算法.将其应用于多种真实图像,在检测效果、运算速度和抗噪能力等方面均获得了较为满意的实验结果.