一种鲁棒的多特征彩色图像检索新方法

为了提高彩色图像检索的准确性,以回归型支持向量机(SVR)理论为基础,结合重要的图像边缘信息,提出了一种鲁棒的多特征彩色图像检索新方法。该方法首先利用回归型支持向量机(SVR)理论,对原始图像进行去噪处理及彩色边缘提取;然后将整个彩色边缘划分成局部网格区域,并分别计算出每个网格区域的颜色直方图和纹理直方图;最后综合利用上述网格区域的颜色直方图和纹理直方图来计算图像间内容的相似度,并进行彩色图像检索。实验结果表明,该方法不仅能够准确、快速的检索出用户所需图像,而且对光照、锐化、模糊等噪声攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于网格优化的图像纹理替换方法

提出一种新的图像纹理替换方法,该方法在原始图像精确几何及光照信息未知的情况下,用新的纹理有效替换原始图像目标区域的纹理并逼真地保持了原始纹理的扭曲变形和光照效果.该方法借助反求的法向信息,通过一种基于网格边长伸展的参数化方法优化求得原始图像目标区域上划分的网格在纹理空间中的对应网格,有效模拟了原始纹理由于隐藏几何和透视投影引起的纹理扭曲效果;进而通过YCbCr颜色空间转换和传递保持了原始纹理的光照阴影效果.由于求取纹理采样规则的优化方法仅仅与原始图像空间相关,而与替换纹理无关,因而对目标图像处理一次后,可以有效地应用于任意新纹理的替换.通过适当的交互,替换纹理的纹元尺度渐变及纹理自遮挡效果亦可有效模拟.实验展示了良好的纹理替换效果.     

基于区域关系图的图像显示适配技术

图像显示适配技术用于改编图像,以适应在不同尺寸和长宽比的目标屏幕上展示.其中,面向移动设备的图像显示适配面临展示面积受限、长宽比不固定等问题,已经成为多媒体领域的研究热点之一.针对现有方法的缺陷,提出了一种基于区域关系图的图像显示适配方法.首先,根据视觉关注程度和加权梯度分别计算出图像的重要度能量模板和敏感度能量模板.然后,将原始图像分解为曲边梯形网格,并进一步表示为区域关系图.在区域关系图基础上,图像显示适配被规约为用能量模板约束的二次规划问题,通过优化关键网格顶点重定位来生成重要物体突出且视觉扭曲不明     

基于区域生长的三角网格模型孔洞修补方法

为复原残缺三角网格模型的原始形状,针对丢失尖锐特征的模型,提出一种基于区域生长的孔洞修补方法。在根据模型的拓扑连接关系提取孔洞边界信息后,利用广度优先算法以孔洞边界为起点对孔洞周边网格进行区域划分,由对应孔洞特征区域的几何性质计算新补丁面片的法矢,并据此逐层迭代地向孔洞内部进行异步生长,同时为每个孔洞边界网格设置一个控制信号控制区域生长的异步性,对不同区域的新面片求交恢复以确定尖锐特征线和特征角。实验结果表明,对于尖锐特征丢失的残缺模型,该方法在修补孔洞的同时能够完整地恢复模型的原始形状。     

全自动实时人脸图像变形技术研究与实现

提出了一种新的人脸图像变形方法——自适应网格方法(AMM)。该方法可以全自动产生实时的人脸变形效果。ASM(主动形状模型)技术的使用消除了其他人脸变形算法中所必须的手工标定人脸关键点工作;提出一种将人脸矩形区域自动划分成数个特征矩形的方法,使得复杂的图像变形计算被化简为简单高效的图像插值计算。该工作有助于将人脸变形技术运用于桌面实时应用中。     

保持特征的对偶网格构造方法

针对对偶网格萎缩现象,提出一种基于全局能量优化的对偶网格构造方法.该方法从重建原始网格、保持原网格形状和对偶网格质量修正3个角度建立能量优化模型,并通过求解稀疏线性方程组得到对偶网格的顶点位置;得益于该方法的重建能量约束,利用重构约束矩阵与对偶网格顶点位置可以很快地重建原始网格.实验结果表明,文中方法避免了网格萎缩现象,且适用于任何拓扑结构的模型;基于该方法的网格编辑算法可以很好地保持原始网格的几何形状特征.     

图像四叉树剖分下的自适应数字水印算法

提出了一种图像四叉树矩形剖分下的自适应数字水印算法。通过对原始图像在多个尺度上进行最小二乘多项式逼近,将图像进行非均匀剖分,并以四叉树结构的形式进行表达。该四叉树结构既实现了对原始图像的逼近,同时携带了图像的纹理结构信息。通过统计各子区域上的剖分网格数目,计算不同区域上水印嵌入的强度,从而实现自适应数字水印方案。实验结果表明,该算法具有良好的透明性和顽健性。     

复杂背景下红外图像弱小点目标自动识别仿真

传统识别方法受到低信噪比、低对比度、缺乏弱小点目标的形状及纹理信息等因素影响,尤其在复杂背景下,弱小点目标自动识别准确率较低,针对此问题,提出一种基于BEMD(二维经验模态分解算法)的红外图像弱小点目标自动识别方法,根据待识别图像的频谱特性,并结合分频段处理方式。对比了不同滤波器的性能,并建立了图像滤波器组,采用滤波器组将弱小点目标图像分解到不同子频域中;对子频段图像进行罗宾逊滤波处理,提取弱小点目标。采用多层经验模态分解算法对原始弱小点目标图像输入函数分解为二维本征模态函数,通过微分计算来获取原始图像与背景区域之间的差,分割出弱小点目标区域。通过局部逆熵分割弱小点目标区域的高频信息来获取各个模态函数的弱小点目标识别结果。实验结果表明,所提方法能够高效且准确地提取出弱小点目标,更好地抑制复杂背景。     

网格形变细分的大视差图像拼接算法

针对大视差图像拼接后重叠区域出现重影、非重叠区域发生透视失真等问题,提出一种改进的大视差图像拼接算法。利用尽可能投影算法(APAP)建立低密度网格形变,根据待拼接图像成对匹配点的分布对重叠区域内的网格形变进行细分。通过随机采样一致性算法计算全局最优相似矩阵,校正非重叠区域发生的透视失真现象。将全局最优相似矩阵与网格单应矩阵加权叠加,实现目标图像形变。在此基础上,对目标图像重叠区域进行内容感知,保留重要度较低的区域并完成拼接,以避免重叠区域出现重影问题。实验结果表明,相对APAP、SPHP等算法,该算法的拼接效果更能还原真实场景,且拼接图像的均方根误差值较低。     

基于图像建模的多视图模型合并

通过基于单幅图像的建模方法或者基于立体像对的建模方法,可以重建图像序列中每一幅图像或者立体图像对对应的模型。但所得的是局部模型,并非物体的完整模型。针对这一问题,提出了一种基于序列图像建模的多视图模型合并方法。基于已重建出的同一物体不同角度的三角形网格模型,在统一坐标系下,对相邻角度下的三角形网格模型求取其重合区域,记录刚好包围重合区域的原始网格区域,对该区域重新进行网格划分,最后得到物体完整的三角网格模型。实验结果表明,该方法是可行的、有效的。     

岩石三维图像裂缝提取方法

提出一种新的岩石三维图像裂缝提取算法。首先对三维岩石孔隙模型的每个连通分量执行表面重建、拉普拉斯网格平滑、网格简化等操作。根据三角网格面积和网格单位法向量方向特征,将三角网格划分为不同类别。利用形状因子判定每个三角网格类构成的三维空间结构是否具有裂缝特征。对具有裂缝特征的三维空间结构所包含的体素点集执行形态学膨胀操作,并与原始三维岩石孔隙模型连通分量的体素点集进行逻辑与操作,与操作结果即岩石裂缝。实验结果表明,该方法具有较好的裂缝提取效果。     

全规整重网格化三维模型的压缩

通过保形自适应重采样,可将三维网格模型转化为规则排列的二维几何图像,从而可借鉴成熟的图像压缩技术对其进行压缩.提出了保形自适应采样算法,根据网格模型表面的有效顶点分布密度自适应地调整采样网格,并可最大限度地通过原始网格顶点进行采样.在不增加采样率的前提下,该压缩方法所得解压模型具有更小的失真度.通过大量实例对文中方法进行了验证,并与同类方法进行对比.实验结果表明该方法是切实可行的,且具有更好的压缩效果.     

一种倾斜影像几何纠正的有效方法

针对航摄时拍摄角度倾斜于地面而产生的倾斜影像的几何畸变问题,提出了一种基于空间变换的倾斜影像纠正方法。首先根据坐标转换数学模型和新影像的采样间隔,确定出新影像的大小和原影像在新影像中的坐标域;然后在新影像中判断并统计出在坐标域内的像素点,构成坐标域点集;最后推导了转换模型的反变换,建立了关于原影像图像坐标的线性方程组并进行了改进整理,求解方程组的解并转换成像素坐标后,利用最近邻插值获取到坐标域各点的灰度值,以实现影像的纠正。通过Matlab进行了实验,对倾斜影像纠正效果良好,较一般算法相比耗时更少,该研究提出的算法可用于倾斜影像的配准、拼接和建模等处理。     

飞机蒙皮温度图像的实现

根据飞机温度分布特点,结合三维有限元网格的特点,提出了一种实用、快速的飞机蒙皮二维温度灰度图像的实现方法,将三维的飞机模型将飞机蒙皮的温度分布表现在任意指定分辨率的二维灰度图中,利用VC＋＋软件,可以实现任意投影角度任意分辨率的飞机蒙皮温度图的显示与保存。     

面向点云三维重建的空间感知对抗神经网络

为了解决由原始点云数据局部密度稀疏、不均匀或者法向量错误等制约因素引起的重建网格质量问题,利用对抗神经网络中权重共享的特性和对抗的训练过程,提出一种基于对抗网络的点云三维重建方法。首先,利用预测器对网格模型边的偏移量进行预测,从而得到每一个顶点的位移,并进行拓扑保持的顶点重定向,得到新的网格模型。然后,利用判别器中的点云分类器,提取原始点云数据和网格模型表面采样点集的高维特征,并基于高维特征进行空间感知的判别,用于区分原始点云与采样点集数据。最后,使用对抗的训练方式将预测器与判别器的输出数据关联起来,通过多次迭代优化网络模型,从而得到满足点云空间特征的三维网格模型。在不同的点云数据集上进行实验,并使用MeshLab软件进行效果展示,结果表明,该方法能够重建出满足点云空间信息的三维网格模型,同时能够解决粗劣的点云数据引起的网格质量问题。     

基于单幅图像的真实感人体动画合成

由于单幅图像缺失三维信息以及完整的纹理信息,基于单幅图像的真实感三维人体动画合成极具挑战性。针对单幅图像三维信息缺失问题,提出了一种基于SMPL参数模型的三维人体几何重建方法。该方法以单幅图像为输入,先根据输入图像人体轮廓信息变形标准的SMPL参数模型分别生成与目标轮廓一致的正反面的三维几何模型,然后利用基于B样条插值的网格拼接融合算法拼接正反面三维几何,最后为了恢复正确的手部几何,利用基于B样条插值的网格拼接融合算法,将重建后的模型上错误的手部几何用标准SMPL参数模型上正确的手部几何替换。同时,针对单幅图像中纹理缺失的问题,提出了一个称为FBN（front to back network）的对抗生成网络,用于恢复被遮挡的人体背面纹理。实验结果表明,该方法生成的具有完整纹理的人体几何能够由3D运动数据驱动运动,生成具有高度真实感的三维人体动画。     

Complexity and Modeling Aspects of Mesh Refinement into Quadrilaterals

We investigate the following mesh refinement problem: Given a mesh of polygons in three-dimensional space, find a decomposition into strictly convex quadrilaterals such that the resulting mesh is conforming and satisfies prescribed local density constraints. The conformal mesh refinement problem is shown to be feasible if and only if a certain system of linear equations over GF(2) has a solution. To improve mesh quality with respect to optimization criteria such as density, angles, and regularity, we introduce a reduction to a minimum cost bidirected flow problem. However, this model is only applicable if the mesh does not contain branching edges, that is, edges incident to more than two polygons. The general case with branchings, however, turns out to be strongly -hard. To enhance the mesh quality for meshes with branchings, we introduce a two-stage approach which first decomposes the whole mesh into components without branchings, and then uses minimum cost bidirected flows on the components in a second phase. Received March 10, 1997; revised August 15, 1997.     

使用BSP和遗传算法的图像稀疏化技术

图像稀疏化技术是利用图像中稀少的且与具体应用相关的数据来表示原始图像的技术.使用BSP和遗传算法的方法在图像中生成能够近似图像的自适应的网格,即用较少的包含重要信息的像素来表示图像,实现图像的稀疏化,达到压缩之目的.该自适应网格能够以很高的质量重构出原始图像,在图像处理和计算机视觉领域有很好的应用前景.     

Some aspects on three-dimensional numerical modelling of reinforced concrete structures using the finite element method

This paper deals with some aspects related to three-dimensional numerical modelling of reinforced concrete structures using the Finite Element Method (FEM). Some subjects such as the solution technique of the non-linear equilibrium equations and the constitutive model for concrete and reinforcement steel are emphasised and commented. A robust method for the evaluation of the intersecting points of the embedded reinforcement bars into the three-dimensional finite element mesh is also presented. The main advantages of the Generalised Displacement Control Method with the Generalised Displacement Parameter to improve the response of the concrete and reinforced concrete analyses are highlighted. Finally, a series of numerical examples related to the above-mentioned aspects are presented.     

基于MATLAB的静态场边值问题有限差分法的研究

有限差分法是求解静态场边值问题的一个非常有效的数值解法,它是将求解区域划分为有限个网格点,用一组差分方程代替原来一组微分方程.该方法求得的是近似解而不是精确解.求解区域内网格划分大小关系着计算的精确度,网格尺寸划分越小,计算精确度越高;反之,精确度越低.本文运用MATLAB语言使得有限差分法求解区域内电势分布的解法变得简单、易行,摆脱了传统方法使用C语言较复杂的缺陷.通过仿真验证了算法和程序的有效性.