分形图案的构图艺术及其计算机实现

讨论了分形图案构成的艺术形式和原理,介绍了计算机实现分形图案构成的3种基本方法,并给出这些方法的算法模型和构图实例。     

几种分形图形生成算法的研究和比较

主要介绍了分形的基础理论和生成分形图形的三种典型方法，以及它们之间的比较，生成了很多色彩图像，最后作了总结并指出了分形的发展趋势。     

激光全息装饰板图案的计算机辅助设计

本文介绍了以Ｗｉｎｄｏｗｓ３．０ＳＤＫ为编程工具所设计的“激光全息装饰板图案ＣＡＤ系统”着重讨论了Ｗｉｎｄｏｗｓ３．０环境下系统的设计思想，系统的界面设计以及系统实现的特殊关键技术。     

一种改进的分形优化算法

分形算法是一种全局优化算法,通过对可行域的嵌套分割来完成搜寻过程,由于其深度优先的搜索策略,开始容易陷入局部最优,收敛速度慢。针对原算法的缺点,提出一种改进的分形优化算法。该算法模拟分形生长的过程,避免了对可行域的盲目分割,并指导新点以较大的概率产生于较优的区域。通过数值试验来验证该算法的有效性,结果表明该算法具有良好的收敛性。     

分形在激光全息防伪系统中的应用研究

将激光全息制品与分形图案相结合，大大增强了防伪效果．通过对林氏分形算法伪码表示及IFS迭代函数系统的研究，完成了分形算法组件，可以根据特定的光刻硬件规则，产生可直接驱动激光打印光刻硬件的数据文件．     

一种基于分形的图像编码改进算法

本文提出了一种新的基于分形的图像编码改进算法,该算法结合小波变换多分辨率分析的特点,对分解后的高层子图像进行基本分形编码,根据不同层子图像之间的相似性,由高层分形编码构造低层子图像分形编码,同时根据不同方向子图的纹理特征不同,采用不同形状的块进行分形预测,实现图像压缩。实验证明,这种改进算法能够大大缩短分形编码的时间,并取得较高的压缩比。     

一种基于分形的关键帧算法研究

提出了一种基于分形的关键帧算法,算法对初始关键帧和终止关键帧之间的压缩映射的对应准则和概率的对应准则各给出了一种较好的解决方法.实验结果表明,算法产生的动画过渡平滑,节奏自然,画面流畅,本文算法的主要特征是它能处理传统的关键帧算法所不能处理的分形物体,在实际应用中,该算法能够在提高制作效率和中间帧质量的同时大大减少动画制作的成本.     

一种基于分形特征的图片分类算法

图片分类可用作图像搜索引擎的预滤波,以降低图像检索时的图像匹配数量,提高检索速度。本文提出了一种基于分形特征———局部分维数变化率(LFDS)的图片分类算法,该算法不需要任何的图像先验知识,仅利用分形特征就可将自然景物的照片和人工绘制/计算机生成的图形区分出来。系统随机测试了445幅大小从192×128到2012×3094不等的图片,该算法对图形库的分类准确率为91·71%,图像库分类准确率为85·25%,实验结果证明了该算法的快速和有效性。     

一种基于分形插值的复杂图像的亚像素算法

本文提出一种基于分形理论的亚像素算法,通过提取自然景物的分形参数,并利用图像的分形参数进行随机分形插值。试验结果表明,该算法可以达到很好的亚像素精度。     

基于超复数系的分形准全息图象生成

提出了一种新型分形准全息图象，并采用基于超复数系分形图象的生成方法进行分形准全息图象序列的生成，生成的分形准全息图象在激光防伪等领域有着良好的应用前景。文中还给出了超复数系中分形三维图象生成的快速算法和生成结果。     

使用2-范数匹配的快速分形图像编码算法

尽管分形图像压缩在高压缩比时具有高的重建图像质量,但由于它编码过程耗时而未能在图像压缩领域广泛应用。为了提高分形图像编码过程的速度,提出了基于2－范数匹配的快速分形图像编码算法,该算法先把码书里的码块按2－范数大小赋序,然后对每个输入Range块,在赋序码书中寻找与它的2－范数最接近的码块,进而在这个码块的领域内搜索Range块的最佳匹配块。计算机仿真结果显示,在不影响基本分形图像编码算法解码图像质量的情况下,该方案大大加快了它的编码速度。     

图像子块特征匹配的快速分形编码算法

基于分块迭代函数的全搜索分形图像编码算法,因其编码过程特别耗时而限制了它的诸多应用。为了减少编码时间,通过定义每个range块和domain块的子块特征,根据匹配均方根误差与它的关系,设计出一个限制搜索空间的新算法。一个待编码range块和它的最佳匹配domain块的子块特征应该接近,因此,每个range块的最佳匹配块搜索范围仅限定在与其子块特征接近的domain块邻域内,以达到加快编码过程的目标。14幅图像的仿真结果表明,该算法能够在[PSNR]降低0.73 dB（其结构相似性[SSIM]值仅下降0.002）的情况下,平均加快全搜索分形编码算法的编码速度99倍左右,而且也优于其他特征算法。     

分形图像编码的快速算法

分形图像编码是一种很有前途的限失真编码方法。该方法具有复杂度高、计算量大的缺点,因此导致编码时间长。编码时间主要花费于在一个通常较大的码本中搜索每个输入子块的最佳匹配块。针对这个问题,通过分析图像子块的纹理特征与分数盒维数的关系,提出一个基于分数盒维数分类的快速编码算法。实验结果显示：对三幅512×512标准测试图像,与全搜索基本分形编码算法相比,该算法既能加快编码速度30倍左右,也能实现更好的解码图像质量。     

四分位数特征的快速分形图像编码算法

尽管分形图像编码在高压缩比时具有较好的视觉质量,但其固有的编码耗时限制了它的广泛应用。编码时间主要花费于在一个海量码本中寻找每个range块的最佳匹配domain块。针对这个问题,提出一个限制搜索空间的算法：根据新定义的图像块的四分位数特征与匹配均方根误差间的关系不等式,一个待编码range块只在初始匹配块（即与range块具有最接近四分位数特征的domain块）的邻域内搜索其最佳匹配块,搜索邻域的大小由预先设置的误差阈值来控制。仿真结果表明,三幅测试图像在重建图像质量更优的情况下,全搜索分形编码算法的编码速度平均加快了51倍左右（误差阈值为10）,与新叉迹特征算法相比,可获得更好的编码效果。     

三均值特征的快速分形图像编码算法

分形图像编码因在高压缩比时具有好的重建图像质量而备受图像压缩领域的极大关注,但它在编码过程特别耗时的致命缺点限制了其诸多应用。针对这个问题,新定义了图像块的规范块三均值特征,并根据匹配均方根误差与规范块三均值特征间的关系,提出了一个限制搜索空间的快速分形编码算法：一个待编码range块的最佳匹配块搜索范围仅在初始匹配块（与range块的三均值特征值相近的domain块）的邻域内,搜索邻域的大小由预先设置的剔除条件来自动控制。3幅图像的仿真结果表明,它确实能够在重建图像质量更好的情况下,平均加快了全搜索分形编码算法的编码速度29倍左右,且也优于新叉迹特征算法。     

主对角和特征的快速分形图像编码

分形图像编码十余年来在图像处理尤其是图像压缩领域引起了人们的极大兴趣。但编码过程耗时长限制了它的应用范围。为了缩短编码时间,根据匹配均方根误差与新定义的规范块主对角和特征间的关系,提出了一个限制搜索空间的算法：对一个待编码range块,仅在与该range块主对角和特征值最接近的domain块的邻域范围内搜索它的最佳匹配块。同时融入两个措施：一是预先从码书Ω中排除小标准差domain块;二是对小方差range块用其均值块代替。该算法不仅从理论上证明是可行的,而且三幅标准测试图像的仿真实验结果也表明,它确实能够在重建图像质量略好的情况下,平均加快全搜索分形图像编码算法的编码速度30余倍。     

一个分形图像水印算法的改进

改进了一个分形水印算法,它把二值版权图标嵌入到分形压缩的图像文件中。具体说,把宿主图像分成大小相同的不重叠的子块,对这些子块进行分形编码（采用正交分形编码方法）。这些子块按拼贴误差的大小进行降序排列,并根据宿主图像内容分成三个子列。按照新的量化嵌入公式,经Arnold变换置乱后的水印被强度不同地嵌入三个子列的子块的量化均值中,通过分形解码得到含水印图像。实验表明,该算法隐蔽性强,并对剪切、涂抹、加噪、滤波以及JPEG压缩等具有较强的鲁棒性。     

改进转动惯量特征的快速分形图像编码算法

全搜索分形图像编码过程特别耗时的原因在于,每个range块都需要在一个很大的domain块池里寻找最佳匹配domain块。为了改进这个缺点,重新定义了图像规范块的转动惯量特征,证明了它与匹配均方根误差间的关系不等式,据此提出了一个限制搜索范围来加快编码过程的算法：一个待编码range块的最佳匹配块搜索范围仅在与它的转动惯量特征值相近的domain块的邻域内搜索,邻域半径的大小由预先设置的误差阈值来确定。三幅图像的仿真结果表明,它确实能够在不降低解码图像质量的情况下,通过减少搜索范围达到了平均加快全搜索分形编码算法的编码速度26倍左右（误差阈值为10）,且也优于转动惯量算法和三均值特征算法。     

基于图像子块特征的快速分形图像编码算法

根据图像子块的像素分布特征,提出了一种基于方差和DCT变换的混合快速分形图像编码算法,并在此基础上引入了平滑块的概念.该算法在大幅度提高分形图像编码速度的同时,很好地改善了压缩率和解码图像的质量.实验表明该方法具有优良的性能,在编码时间优于方差快速编码方法的前提下,解码图像的质量和压缩率可以好于基本分形图像编码算法.     

基于平均偏差剔除的快速分形图像编码算法

分形图像编码是一种基于自然图像局部自相似性的有效压缩技术。这项技术的主要缺点是花费在寻找range块的最佳匹配domain块上的时间太长。根据一个联系均方根和平均偏差的不等式,在编码过程中,利用平均偏差来设置剔除条件,剔除与range块不太可能匹配的domain块,以提早结束搜索过程,避免全搜索,从而减少编码过程的时间。计算机仿真显示,对3幅复杂性不同的测试图像,在影响解码图像主观质量很小的情况下,与基本分形图像编码算法相比,该文方案的编码速度平均加快60多倍。