基于分维图形的研究及其应用

本文介绍了分形和分维基本理论,系统地研究了一般分维图、曼德布罗特图和分维布朗图的绘制过程及其应用领域,给出了在微机上绘制的各种相应的分维图形。     

基于地学图形数据的地表分维计算方法研究

在研究地形表面分维计算机的一般方法的基础上,提出了几种基于地学图形数据的地表分维计算方法,讨论了有关性质,给出了分析性实例。     

有理复映射（m—1）z^m—c＼mz^m—1J集及其自相似外环分维估计

本文利用复系数多项式构造了牛顿变换有理映射ｆ（ｚ）＝（（ｍ－１）ｚ＾ｍ－ｃ）／（ｍｚ＾ｍ－１）。并构造了ｆ的充满的Ｊｕｌｉａ分形图。由充满的Ｊｕｌｉａ分形图的吸引域边界叠加构造Ｊｕｌｉａ集。用作者提出的同胚分形插值算法估计牛顿变换Ｊｕｌｉａ分形图的自相似花朵链外环分维。     

基于有向分维的海面运动目标自动检测方法

在分析分形理论在目标检测领域应用的基础上,提出了一种基于有向分维参数的海面运动目标自动检测算法.该算法与传统的分形参数计算相比,具有检测准确、计算快速和易于并行处理的特点.根据图像纹理的方向特性,选取相应方向的邻域像素来计算有向分维参数,根据其数值的不同来确定目标的位置.具体实现步骤是,首先利用传统边缘检测方法得到海面运动舰船的航迹位置,再沿着运动航迹方向计算有向分维参数,对所得图像二值化处理,最终通过分析二值图像获得目标位置.该算法适用于具有方向特性的自然背景下运动目标的检测,实验表明能够有效检测出图像中目标所在的位置.     

分形分维在遥感图像纹理分析中的应用

基于分形几何学的影像纹理分类是以影像纹理的分维值为最基本的分类依据,影像分维值不同则属于不同的纹理类型。介绍了三种计算影像分维值的算法和数学模型,应用结果表明,综合运用三种方法进行纹理分析能得到满意的结果。     

基于ASTER-GDEM的延河流域水系分维特征分析

沟谷水系提取及分析,在描述地形骨架、获取构建分布式水文模型参数及研究地貌发展进程中有重要作用.传统的水系分维计算方法主要有量规法和栅格法,本文将汇流阈值类比量规,遵照量规法的计算方法,研究流域的不同汇流,值得到不同的水系长度,分析其对数关系以计算水系的分维值.基于ASTER-GDEM数据源,以陕西省延河流域为例进行分析,其分维值为1.058;结合流域侵蚀积分曲线可知,延河流域水系侵蚀强烈.     

测量分维的矢量计盒算法研究

分形理论目前在众多学科领域中取得了广泛的应用,研究这些对象主要通过确定它们的分维,其中计盒算法是一种最常用的方法。传统的计盒算法是基于栅格(位图)文件的方法,由于其存在图像放大后失真、过程繁琐和迭代次数有限等缺陷,因此为了准确简单方便地进行分维计算,开发了一种以矢量文件为载体的矢量计盒算法,并详细阐述了这种算法的数据结构、处理流程和主要函数,同时以Koch曲线、骨肿瘤边界及水系证明了矢量计盒算法的准确性和优越性。实践表明,该算法有3个优点:(1)图像不会随着放大缩小而失真;(2)可完全进行计算机操作,且简单可靠;(3)从某种意义上讲,由于迭代的次数可以是无穷的,所以能非常精确地确定图形的标度空间,并可获得精确的分维值。因此矢量计盒算法是一种方便、实用而且精确的维数计算方法。     

测量分维的“数盒子”算法研究

在分析传统“数盒子”算法测量分形体分维缺陷的基础上,首先通过引入一个新的参数η,提出了一种新的“数盒子”算法;然后通过具体算例,证实了该算法较传统算法的优越性,并且指出了它的局限性,同时还对“数盒子”算法测量的不确定性进行了讨论,进而提出了可行的提高测量精度的方法;最后应用平面激光诱发荧光（PLIF）技术得到了圆柱尾流区域的浓度场图象,并由此提取得到尾流紊动-非紊动界面,接着应用改进的算法对这一分界面的分维进行了测量,测量结果与前人的结论相吻合,并且发现,在非恒定流动中,分维数具有几乎不随时间而改变的特性。     

分维分割编码与重构

文章给出了基于分形维进行分割的编码算法及相应的解码重构过程描述。分形编码是从全局出发,考虑到图象中一些相距甚远的区域之间,或区域与整体之间可能存在相当大的相关性这一特点而提出了利用分形及分形维的方法,试图寻找快速的编码,解码及平滑处理。该方法通过存储图象的生成元获得了显著压缩图象存储量的效果。     

分形图像的泛逻辑运算模型

泛逻辑学与分形理论是研究非线性自然系统的新兴科学,它们在复杂系统与计算机图像处理中已有良好的应用。论文首先给出了分形图像的测度选取原则与分维计算方法,然后利用泛逻辑学的基本原理,首次在分形图像中引入“泛逻辑”的概念。文章分析并建立了分形图像的“非与或”运算模型,并实现了分形图像的泛逻辑运算仿真系统,得到了良好的运算结果。这给分形图像的研究提供了一种新的思路,同时也拓展了泛逻辑学的应用领域。     

基于分形理论的制造系统建模方法研究

通过新的技术条件下制造企业系统化、复杂化和非线性等特性的分析,给出了一种基于分形理论,适应敏捷化集成化、系统化要求的新型制造企业组织体系,阐明其层次性、自相似的结构特点,分析了其“授权自制”的运行模式。     

基于局部小波分形特征的车牌定位研究

提出了一种新的车牌定位算法.车牌定位是车牌识别系统中最为关键的处理之一,分形特征能较好地反映牌照区“粗糙”的特性.首先提取牌照图像灰度图的分形维数,再充分利用小波与分形的密切联系,以二次B-样条小波对车牌局部图像进行小波变换后,提取各个子图的分形维数.这些分形维组成的特征矢量能有效地标示车牌区域和非车牌区域,根据这些局部分形维特征,以改进的BP神经网络作为分类器,有效地实现了车牌的快速准确定位,定位时间在0.7s左右,比同类方法更优.     

Fractal dimension and vector quantization

We show that the performance of a vector quantizer for a self-similar data set is related to the intrinsic (“fractal”) dimension of the data set. We derive a formula for predicting the error-rate, given the fractal dimension and discuss how we can use our result for evaluating the performance of vector quantizers quickly.     

基于小波变换的带钢表面缺陷分形特征研究

图像的分形维数能够表述图像空间纹理不同灰度级间的相关特性,是描述自然纹理图像的一个有用工具.本文在小波分解的基础上,运用双毯法计算了带钢表面缺陷的分形维数,并对计算结果进行了分析对比,研究了小波变换后各级、各分量的分形维数差异.实验结果表明所提取的分维特征对于缺陷分类有较好作用.     

Fractal evaluations of fish school movements in simulations and real observations

Fish schools behave like a single organism, and this offers considerable survival advantages. In our simulations, a fish school is well organized, without a leader, and behaves like a single creature depending solely on the interactions among individuals. This kind of system can be said to be typical of “complex systems.” In this article, it is shown that fractal evaluation is useful to understand the features of fish school movements. We make clear the validity of fractal analyses to quantify fish school movements through evaluations of simulated fish school movements andsardine movements. These fractal analyses show that we need two different fractal dimensions (D ₁,D ₂) to understand the features of fish school movements:D ₁ corresponds to thesmaller coarsening levels, andD ₂ corresponds to thelarge coarsening levels. The linear analyses in log-log space give an excellent fit with both the simulated movements and the sardine school movements. In approaching complex systems or complex behaviors, fractal analyses have attracted wide attention in mathematics, physical sciences, and information science. The fractal evaluations here convince us that we are coming close to understanding the structure of complex movements of animals. This work was presented, in part, at the Sixth International Symposium on Artificial Life and Robotics, Tokyo, Japan, January 15–17, 2001     

一种新的基于分形特征的目标检测算法

文章提出了一种基于分形特征的目标检测算法。该算法考虑了邻域、或局部范围内的多尺度分形特征,因而能够较为准确地对目标进行检测。仿真研究也表明了该算法的可行性和有效性。     

分形艺术图形的生成及应用

本文研究了分形艺术图形的生成算法,并给出了在计算机上绘制的分形图以及在表面红理图案设计中的应用实例。     

Observer模式与Command模式在条码采集系统中的应用研究

结合条码采集系统的设计与开发,探讨了设计模式中的Observer模式与Command模式,结果表明：使用Observer模式进行数据管理,使用Command模式进行功能管理,可以增强系统代码的重用性、灵活性和模块化,提高了系统开发效率。