基于元胞自动机的棉制品图像的拼接方法

棉制品布面检测中,布面图像的采集很关键,通过棉制品图像拼接来得到一幅大范围完整的图像.用固定相机和调节运作台传输的速度可以人为的设定两幅图像重叠范围.先对待拼接的图像进行去噪和二值化,去掉较多的伪信息,来得到较好的图像轮廓信息;接着用元胞自动机模型进行图像边缘检测得到边缘信息;再提取出特征点进行图像拼接和融合后,得到一幅大视角的图像.实验结果证明这种方法可以有效地实现特征点较少的图像间的拼接.     

支持向量机和元胞自动机相结合的图像边缘检测方法

针对如何提高图像边缘检测效率的问题,提出1种结合最小二乘支持向量机(LSSVM)和元胞自动机进行图像边缘检测的方法.首先,基于Gauss径向基核和多项式核构建出新的核函数,使得LSSVM对图像像素邻域的灰度值能够进行准确的曲面拟合.接着,推导出图像的梯度算子,并与图像灰度值进行卷积得到图像的梯度值.然后,元胞自动机按照所设计的局部规则对梯度值进行演化,实现图像边缘的定位和检测.仿真实验检测出的图像边缘定位准确,而且达到1个像素宽,表明新提出的边缘检测算法是有效的;同时,通过对比分析得知新算法具有比Sobel和Canny算法更高的检测性能.     

基于可逆元胞自动机的图像加密算法

提出一种基于一维可逆元胞自动机（RCA）的新的图像加密算法,算法中可逆元胞自动机（RCA）规则和随机数据的应用使得图像具有更高安全性。可逆元胞自动机（RCA）加密算法将已知灰度图像变为二值图像,然后将其数据重新排列成一0-1序列,应用可逆元胞自动机（RCA）规则实现图像加密。灰度图像加密的仿真结果表明所提出的算法满足混合特性和扩散特性,一般的解密算法根本不可能对这种加密图像解密。     

基于元胞自动机的字符图像平滑

建立了字符平滑的元胞自动机模型,用于处理字符图像中常见的黑白噪声,通过分析元胞自动机的局部转换函数,编写了相应的演化规则和算法,最后利用MATLAB编程分别对不同的含黑白噪声图像进行了处理,平滑效果良好,并与传统中值滤波方法进行比较,说明将元胞自动机用于字符图像平滑是一种非常有效的方法,同时元胞自动机适合并行计算,该方法也为图像处理的VLSI电路实现提供了一种新的途径.     

元胞自动机与计算机模拟

元胞自动机是时间和空间都离散、物理参量只取有限数值集的物理系统的理想化模型，在该系统中每个元胞都具有其内在状态，并由有限数量的信息位组成：近年来，元胞自动机模型应用于各个领域，特别在计算机模拟中取得了较大进展。本文将从介绍元胞自动机理论入手，探讨元胞自动机技术应用于计算机模拟。     

一种基于元胞自动机的安全多重图像水印算法

提出一种多重图像水印算法,利用元胞自动机和元胞自动机变换丰富复杂的性质增强水印安全．将图像分割成不重叠的子块,由混沌序号序列决定一个子块中将嵌入哪个图像水印,通过水印私钥对水印进行置乱加密和对子块进行二维元胞自动机变换,然后在低频系数中量化嵌入加密水印．实验结果表明,提出的算法有很好的安全性、不可见性和鲁棒性,多个水印的嵌入和提取互不干扰．     

基于元胞自动机的沙堆模型并行计算

为了研究大规模沙堆模型的自组织临界性,必须进行大量计算,为了克服原有串行计算技术浪费大量时间的缺点,引入并行计算技术。利用MPI消息传递和C语言,采用主从模式编程实现沙堆模型的并行算法。仿真实验结果表明：当模型格点总数不大时,并行计算的优势并不能很好地体现出来;但当模型规模增大到L≥200后,并行计算时间大大缩短,取得较好的加速比。将并行计算技术应用到二维沙堆模型,将会减少大规模模型的计算时间,提高计算效率,为下一步研究自组织临界性是否具有尺度效应提供可借鉴的经验。     

元胞自动机交通流混合模型的研究

在一维元胞自动机交通流NS模型、FI模型和VDR模型的基础上,考虑不同车辆的驾驶员具有其个性的驾驶方式和习惯,具体表现在不同的驾驶员采用适合于自己行车规则的交通流模型在道路上驾车行驶,从而分别对道路上不同车辆的驾驶员按NS模型和FI模型、NS模型和VDR模型、FI模型和VDR模型的混合驾驶进行了研究和讨论。结果表明,FI-VDR的混合模型更能反映道路畅通、车流增大及描述交通流的复杂非线性现象。     

元胞自动机与计算机模拟

元胞自动机是时间和空间都离散、物理参量只取有限数值集的物理系统的理想化模型,在该系统中每个元胞都具有其内在状态,并由有限数量的信息位组成。近年来,元胞自动机模型应用于各个领域,特别在计算机模拟中取得了较大进展。本文将从介绍元胞自动机理论入手,探讨元胞自动机技术应用于计算机模拟。     

二维正则伊辛模型的元胞自动机模拟

提出一种研究伊辛(Ising)模型的元胞自动机演变规则:在二维正方格阵的每个格点上放置一个Ising自旋磁子,设定该系统中磁子的状态和演化规则.这样,就可以直观地显示伊辛模型的自发磁化演化过程,并且观察到二维正则伊辛模型的临界相变,得到了系统磁化率相图.文章描述的方法丰富了元胞自动机模型研究伊辛模型的演化规则,得到了较好的结果,并为三维伊辛模型的仿真计算打下基础.     

基于二维元胞自动机的温度场模型的分析

铣刀片在切削过程中受到周期性的热冲击,切削热产生恶劣的温度场对刀片造成破损,温度场在铣刀片切削过程中呈现出非常复杂的变化,研究切削热和切削温度的产生和变化规律是揭示刀具破损磨损产生机理的重要手段。利用有限差分法结合切削温度试验和利用元胞自动机理论对铣刀片温度场进行研究,可以建立二维波形刃铣刀片温度场算法系统,得出切削中各点的温度场,为刀片槽型重构奠定基础。     

基于元胞自动机的埃博拉药物配送系统设计

采用元胞自动机模型预测了西非36个地区埃博拉患者的未来人数,针对抗埃博拉病毒药物保质期较短的特点,根据所需药物数量设计出了该药物的二级配送系统,提出了最短时间配送系统、最低成本配送系统2种模型,并进一步阐述了运行效率更为高效的跨国界最低成本配送系统。更多还原     

基于经典地理过程分析概念的CA模型扩展

地理空间、地理梯度、地理流和空间关系是经典地理学进行地理过程分析常用的四个基本概念,元胞自动机(CA)作为复杂空间系统研究的重要工具,其对这些概念内涵的有效表达程度决定了其模拟地理过程的能力.在阐述了经典地理过程分析概念的基础上,分析了CA对这些概念内涵表达的有效性和局限性,提出了基于特征的CA概念模型,并进行了深圳市城市土地利用演化的实证研究.结果表明,基于特征的CA可以有效地表达经典地理过程分析概念,在城市土地利用规划中具有很大应用价值.     

A cellular automata evacuation model considering friction and repulsion

At present, the study of traffic flow has got constructive achievements[1-5]. The pe- destrian flow, similar to the traffic flow, is attracting more and more attention. Pedestrian evacuation is a multi-agent system composed of pedestrians with interactions. Its dy- namic characters are similar to those of the traffic flow. The local interactions among pedestrians and those between pedestrian and environment (e.g. wall, door, smoke) de- cide the complicated, global behaviors of pedestrians, e.g…     

基于属性相似度云模型的网络异常检测

针对网络异常检测虚警率偏高的问题,提出了一种基于属性相似度云模型的网络异常检测新方法。基于各属性对分类的不同贡献,结合数据对象空间和属性空间的相似度概念,给出了属性相似度和属性权重的计算方法,该方法可降低网络数据空间的维数,提高目标识别的准确率。试验表明,该方法具有先验知识需求少和参数容易确定的优点,能比较准确地检测出对网络数据的异常行为。     

基于元胞自动机的自动驾驶交通流仿真研究

为解决自动驾驶环境下高速公路合流区大型车屏障判别条件不足、交通影响研究较少且多为定性分析的问题,建立了引入车间时距的跟车模型和考虑安全距离的换道模型,形成能够表明合流区交通特性的元胞自动机模型,量化分析了宏观参数(主路和匝道流量及主路大型车比例)与微观参数(车间时距、屏障长度)对大型车屏障形成的影响规律. 宏观层面得出了大型车屏障显现时的主路和匝道流量不同组合情况,且发现当主路和匝道流量满足一定水平后,主路大型车比例0.4是大型车屏障形成的临界值. 大型车屏障的微观判别条件为连续3辆及以上的大型车成队列行驶且车间时距不大于1.5 s. 此外,大型车屏障的交通影响主要表现为入口匝道流量降低、匝道平均延误和交通冲突数增加. 该研究成果可为自动驾驶环境下高速公路针对大型车管控策略的制定提供理论依据.

     

基于局部信息的Agent元胞自动机设计

复杂性研究不仅是工程、科学各学科，也是管理学科的一个重要研究领域。由于管理科学本身的复杂程度其每个单元都构成一个具有自主能力的Agent；而且必须考虑到实际的Agent是基于局部信息的（完全信息条件可以看作局部信息的一种特殊情况），因此有必要开展对建立基于局部信息的Agent元胞自动机设计方法的广泛研究。本文从冶金物理化学中Gibbs自由能方法开始，在用于金属凝固过程模拟方法的基础上，推导出在管理科学中适用的评价函数方法，及其应用方法。     

基于一维五邻居混沌CA的光学流密码系统

根据一维五邻居混沌细胞自动机(CA)特性及其进化序列的随机性统计测试结果，提出一种基于一维五邻居CA光学流加密方法。由于CA规则化的阵列结构和级连特性，适合于起大规模集成电路(VLSI)和光学系统实现，相应给出一种光学硬件实现方案。一维五邻居混沌CA比一维三邻居CA具有更复杂的动力学行为，应用多邻居CA进行加密有更强抵御攻击能力。模拟分析显示这种基于一维五邻居CA的加密算法具有结构简单、运算速度快等优点，是一种理想的并行加密方法。