基于IFS分形插值的序列切片数据三维重构算法

提出了一种三维重构算法，采用分形插值方法对三维物体多个序列切片的特征数据点进行插值重构。传统的三维迭代函数系统(IFS)分形插值算法只适用于矩形剖分，而序列切片的特征数据形成的网格往往是不规则的四边形网格。该文针对这种网格的特点和分形插值的自相似性，设计了该算法。实验结果证明了该算法的实用性和有效性。     

分形图像编码的改进算法

分形图像编码中，最大的困难是搜索与值域块相匹配的定义域块，由于定义域块数量巨大，搜索很费时，本文从减少搜索块的数目和缩小搜索块的范围出发，提出多分辨率编码，从两个方面减小编码时间。为了减少对图像质量的影响，在抽样时采用双线性插值和双三次插值，以减小方块效应。     

自适应遗传算法与分形图像压缩结合的新方法*

基于分形和分块迭代函数系统的特点,提出了一种改进的求解全局最优自相似分块的自适应遗传算法。算法中对父块个体的搜索空间采用格雷编码方法;定义子块与父块的最小匹配误差为适应度函数;提出改进遗传算法的线性自适应交叉和变异概率;采取优秀保护策略进行选择。实验结果表明,该方法在同类图像保证解压质量和压缩比的同时能明显缩短压缩时间,有效提高搜索效率。     

基于自适应分类的快速分形编码方法

编码时间过长是目前分形图像压缩存在的主要问题,尽管对图像块进行分类是解决这一问题的一类重要方法,然而诸多分类方法中仍普遍存在着编码速度与解码质量之间的矛盾.针对这一问题,在给出衡量分类方法性能指标体系的基础上,首先提出了一种自适应分类方法,从而较好地解决了这一矛盾,然后将该方法运用于质心分类上,并结合满意匹配得到了一种快速的分形编码方法.实验表明,与原来的均匀分类方法相比,在取得相同压缩比的前提下,该方法可进一步提高分形编码的速度和改善解码图像质量.     

一种结合分形编码的图像检索算法

为了更有效、更准确地进行的图像检索,在迭代函数系统收敛速度理论和拼贴定理的基础上,提出了一种结合分形编码进行基于内容的图像检索方法,即把查询图像的分形码应用于图像库中的图像进行分形迭代,然后将得到的图像与查询图像进行相似匹配,在检索正确率和检索速度方面,优于实验中其他方法。实验证明了该算法的有效性和可行性。     

三维IFS分形插值逆问题的遗传算法

本文探讨遗传算法求解三维IFS分形插值逆问题的可行性.采用一种具有几何解释的迭代格式,简化了压缩变换中采用的分形参数.同时,采用多分辨率快速递推算法代替通常费时的分形迭代生成过程,可以快速精确地求取种群中个体的适应度.实验结果表明算法能够收敛到全局最优,具备很好的曲面逼近效果.     

复合分形插值算法在海底地形仿真中的应用

在海底环境信息系统的研究中,海底地形建模是的关键技术之一.而海底环境信息系统对于水下潜器路径规划至关重要.为使海底地形模型具有更好的精度,且能表现出海底真实地表复杂、不规则的分形特性,提出了一种改进的分数布朗运动(fBm)和改进的迭代函数系统(IFS)的复合分形插值算法.Matlab仿真结果表明,提出的算法建立的海底地形模型的分形特征与真实地表特征更加接近.计算分析后发现,提出的模型与传统插值算法或单一的分形插值算法建立的海底地形模型相比,具有更高的精度,更加适用于水下潜器的路径规划.     

二维迭代函数系统分形吸引子自适应对应变形算法

构造迭代函数系统（iterated function system,IFS）仿射变换的相似函数,并在所建立的IFS模糊相似图中搜索带约束条件的最佳路径最大化IFS模糊集隶属函数,从而确定2个IFS特征对应关系.通过插值实现二维IFS分形吸引子变形.实验结果表明：所给出的自适应模糊对应算法简单有效,为分形变形技术提供了一种新的处理方法.     

基于SLIC区域分割的三维地形重建算法

为利用无人机在高空连续拍摄的两幅航拍图像准确实现三维地形重建,提出了通过将图像进行区域分割来达到不同地形区域分别生成数字高程模型DEM数据的方法。首先利用简单线性迭代聚类SLIC超像素算法将图像分割为多个包含单一地形的超像素区域,再利用各区域的颜色信息进行相邻同类地形区域的融合,最后在所得的各区域内通过SIFT特征点提取与匹配、计算三维坐标来生成DEM数据。通过将重建地形结果与卫星地图对比表明,利用该方法能够有效实现地形重建;通过对比本文算法与传统地形重建算法的重建结果表明,利用该方法能准确呈现各地形间的边界信息。     

三维分形变形中IFSP的规范形式算法

考虑原始概率向量定义三维IFSP的规范形式,并给出了相应规范变换计算的定理证明。运用到三维分形变形的实例表明了该算法研究的必要性,使得变形过程保持了仿射不变性,进一步充实了三维变形理论,为其发展及应用提供了坚实的基础。     

基于函数迭代系统的3-D分形插值算法

提出了一种新的分形插值算法,通过矩形剖分上的采样数据点构建分形插值曲面。该算法保证分形插值时的边界连续性,而且对于初始数据集没有任何对称性限制。所构建的分形插值曲面整体上保持原始数据的主要特征,局部上具备自相似的特点。实验结果表明算法的有效性和低时间复杂度,有利于分形插值的实际应用。     

采用拟仿射变换进行分形树模拟

针对分形图形生成中带凝聚的IFS(迭代函数系统)的延伸变换难以有效地选取,其参数修改达不到所需水平的问题,提出一种新的分形树模拟方法,利用拟仿射变换来实现树木成行、树木成林,该方法不涉及延伸变换,而以分形图拟仿射变换取而代之,并通过调整参数可取得理想的效果;另外,对所生成的树木进行渲染(着色),增强了视觉上的真实感.实验结果表明,该方法与传统的实现树木成行、树木成林方法——带凝聚的IFS相比,算法简单,操作灵活,模拟效果较好.     

基于遗传算法的异构分布式并行分形图像压缩算法

阐述了一种有效的基于遗传算法和迭代函数系统(IFS)的二值图像压缩的基本思想和实现算法。同时,根据现有的并行遗传算法的框架,实现了一种基于遗传算法的异构分布式并行分形图像压缩基本模型算法,并在此基础上提出了复杂模型的设计方案。理论分析及实验结果表明,该分布式并行算法有较强的搜索能力,算法效率、可移植性较高,能找到近似最优的IFS解,其解码图像十分相似于原图像,并有很高的图像质量及压缩比。     

3D IFS在DEM重构中的应用研究

在基于DEM的地形表面重构中,传统的插值方法（B样条插值、双线形插值）获取的地形表面过于平滑,不能反映自然地形具有无限细节的事实。引入3维迭代函数系统（3D-IFS）插值方法来重构经随机简化的原始地形。在重构地形时,创造性地将垂直放缩因子作为分形维数的连续函数以简化计算。实验结果表明,在压缩率不大时,3D IFS能较好地保持地表地貌特征和统计特征。     

月面地形重构系统中的并行Delaunay算法设计

三角剖分过程是影响三维重建系统实时性的瓶颈之一,为提高三角剖分速度,基于共享内存多核计算机设计并实现了并行Delaunay算法。该算法在分治三角剖分算法的基础上,通过改进子三角网归并过程及Delaunay三角网优化过程避免了并行计算中的数据竞争问题。利用月面仿真实验场真实地形数据在50万到500万不同规模的点云数据集上进行了实验,加速比最高可达6.44。除此之外,对算法复杂度、加速比以及并行效率进行了全面分析,并将算法实际应用于月面地形重构系统,实现了虚拟地形的快速构建。     

基于IFS块的快速图象编码算法

文中首先叙述了目前分形块编码研究领域大致情况，然后，提出了一种新的快速编码算法，用Ｌ１距离替换了以往算法所用的Ｌ２距离，把匹配过程转换成类似于矢量量化的搜索过程，因而采纳了许多矢量量化的加速算法，还讨论了以平坦区的处理并提出了新的剖分方法，取得了较好的效果，同其它的分形块编码方法相比，该算法大大缩短了编码时间，改善了压缩图象的质量，特别是它能较大程度地消除块效应，压缩比也有了进一步的提高。     

分形编码时间的线性控制和预测

以图像的布朗维数为纹理特征对编码中的图像块进行聚类和排序,实现了对每个值域块所需比较定义域块数目的精确控制。进一步,通过排除平坦块、使用均值图像建立定义域块库等技巧,得到了一种可以通过定义域块比较数目对编码时间进行线性控制和预测的快速分形编码方法。实验表明,与已有分类和聚类方法相比,在相同的压缩比下,本文方法可取得更好的加速效果和解码质量。     

基于三维盒维数算法的城市分维计算

通过将传统的二维盒维数算法扩展到三维空间,提出了一个基于三维空间的盒维数计算方法。分别利用三维盒维数算法和二维盒维数算法计算城市的分维,通过对计算结果进行比较分析,观察到城市空间结构在第三维同样具有分形特征,证明传统城市分维计算中采用基于二维空间的分维算法或者简单地利用二维分维加1的方法表示三维分维都是不准确的,并进而给出正确的城市分维计算方法。