Depth-first K-trees and critical path analysis

Summary K-trees are tree representations of digraphs, and depth-first K-trees are Tarjan's depth-first search trees made explicit. Algorithms are given for the construction of depth-first K-trees. The depth-first K-trees are then used as a basis for nonrecursive algorithms for the following: topological ordering of an acyclic digraph, critical path analysis of a scheduling network, determination of longest paths from a single source in an acyclic digraph, and determination of strong components of a digraph. The time complexity of each algorithm is O(m), where m is the number of arcs in the digraph. Storage structures for K-trees are defined, and the updating of a scheduling network is discussed.The research reported here has been supported in part by the National Science Foundation under grants MCS 73-03371 A01 and MCS 77-01462     

大型网络的SKT可靠性的分散计算法

提出了一种基于分解法的计算大型网络从源点到特定节点集K(即SKT)可靠性的算法。按照一定的分解规则将大型网络划分为若干较小规模的子网络，从而最终将枚举原网络的K树这一复杂问题转化为计算这些子网络的最小路。对求得的K树进行不交化运算，最终得到网络的SKT可靠性。     

基于KD树改进的DBSCAN聚类算法

针对DBSCAN聚类算法随着数据量增大,耗时越发非常严重的问题,提出一种基于KD树改进的DBSCAN算法(以下简称KD-DBSCAN).通过KD树对数据集进行划分,构造邻域对象集,提前区分出噪声点和核心点,避免聚类过程中对噪声的邻域集计算以及加快了核心点对象的邻域集查询速度.文中以浮动车GPS数据为实验数据,对比传统D...     

基于图像森林变换的灰度目标周长估算

数字图像中目标对象的周长是一个十分重要的目标形态特征,二维图像中的目标周长估算在图像特征提取、目标识别等方面具有十分重要的作用。目前已有的估算方法对二维灰度图像目标边界模糊和图像含噪声估算精确度不高,针对这一现状,结合图像森林变换（IFT）,提出基于IFT的改进的目标周长估算方法。利用IFT方法优化图像目标厚度边界信息来估算灰度图像的边界周长,从而提高周长估计的精确性和鲁棒性。为了获得图像目标的标准周长,实验采用人工合成的图像。对具有不同边界厚度的目标、含噪的图像的目标进行周长估算实验。提出的改进算法在图像目标边界模糊和含噪声情况下所得的结果均具有较高的精确度。提出的改进的灰度周长估算方法,在模糊图像与含噪图像的处理中具有更好的适应性和稳定性。     

Hidden Octree Node Removal as a Pipeline Process

A processing pipeline solution to the generation and display of octree encoded 3-D objects is described. Particular emphasis is given to an algorithm which removes that part a of linear octree code which describes parts of the object which are invisible from a prescribed viewing position. The scope of the algorithm is restricted to viewing directions which are parallel to the Cartesian axes and to orthogonal projections. The algorithm is specifically designed to operate as a single stage within a pipeline of processes.     

Multirobot Rendezvous With Visibility Sensors in Nonconvex Environments

This paper presents a coordination algorithm for mobile autonomous robots. Relying on distributed sensing, the robots achieve rendezvous, i.e., they move to a common location. Each robot is a point mass moving in a simply connected, nonconvex, unknown environment according to an omnidirectional kinematic model. It is equipped with line-of-sight limited-range sensors, i.e., it can measure the relative position of any object (robots or environment boundary) if and only if the object is within a given distance and there are no obstacles in between. The perimeter minimizing algorithm is designed using the notions of robust visibility, connectivity-preserving constraint sets, and proximity graphs. The algorithm provably achieves rendezvous if the interagent sensing graph is connected at any time during the evolution of the group. Simulations illustrate the theoretical results and the performance of the proposed algorithm in asynchronous setups and with measurement errors, control errors, and nonzero robot size. Simulations to illustrate the importance of visibility constraints and comparisons with the optimal centralized algorithm are also included.     

基于目标优化的高光谱图像亚像元定位

目的 高光谱图像混合像元的普遍存在使得传统的分类技术难以准确确定地物空间分布,亚像元定位技术是解决该问题的有效手段。针对连通区域存在孤立点或孤立两点等特例时,通过链码长度求周长最小无法保证最优结果及优化过程计算量大的问题,提出了一种改进的高光谱图像亚像元定位方法。方法 以光谱解混结合二进制粒子群优化构建算法框架,根据光谱解混结果近似估计每个像元对应的亚像元组成,通过分析连通区域存在特例时基于链码长度求周长最小无法保证结果最优的原因,提出修改孤立区域的周长并考虑连通区域个数构造代价函数,最后利用二进制粒子群优化实现亚像元定位。为了减少算法的时间复杂度,根据地物空间分布特点,采用局部分析代替全局分析,提出了新的迭代优化策略。结果 相比直接基于链码长度求周长最小的优化结果,基于改进的目标函数优化后,大部分区域边界更明显,并且没有孤立1点和孤立两点的区域,识别率可以提高2%以上,Kappa系数增加0.05以上,新的优化策略可以使算法运算时间减少近一半。结论 实验结果表明,本文方法能有效提高亚像元定位精度,同时降低时间复杂度。因为高光谱图像中均匀混合区域不同地物的分布空间相关性不强,因此本文方法适用于非均匀混合的高光谱图像的亚像元定位。     

基于可变模版的三角网格拓扑压缩

针对三角网格模型的拓扑信息。提出了一种高效压缩方法.不同于以往的单纯利用算术编码或霍夫曼鳊码对遍历三角网格生成的拓扑流进行编码压缩,根据三角网格模型(特别是规则三角网格模型)的特点,自适应地提高编码过程中对当前编码字符发生的预测准确率,实现对三角网格模型的拓扑信息的高效压缩.算法首先遍历三角网格模型,得到操作符序列;然后对得到的操作符序列的每个操作符作模版可变的自适应算术编码.在编码过程中,根据当前编码字符的前一个操作符、三角网格模型的特点以及网格遍历方法为当前编码操作符计算一个模版,在这个模版中,预测准确率高的操作符用较短的二进制串表示.根据当前编码操作符的可变模版,可以得到该操作符的二进制表示,并对这个二进制表示的每个比特作自适应算术编码.该方法是针对流形三角网格模型的拓扑信息作单分辨率的基于面的无损压缩,可以得到很好的三角网格拓扑信息的压缩结果,其压缩比甚至比拓扑压缩领域压缩比方面最好的TG算法的压缩比还要好.     

固定图像作码本的分形图像压缩

分形图像编码所需要的码本都是来自于被编码图像,提出了一种简化的分形图像压缩算法,该方法的码本来自一个固定的图像,这样的一个码本适用于编码任何图像。实验表明这样做不仅简化了分形图像编码,而且还提高了峰值信噪比,在处理一些较大图像时能够大大提高编码速度。     

基于形体补偿的多面体二维消隐算法

三维形体的二维图形消隐一般被认为是不可能的。基于形体补偿的方法,提出了在没有直接给予深度信息的二维空间中对二维图形进行消隐藏面的方法。省去了物空间或象空间消隐算法中常用的深度求交与相关性测试,直接利用二维补偿环与候选可见面环之间的相关性进行布尔运算,取得了满意的效果。     

一种计算封闭区域周长和面积的新方法

区域面积和周长是图像分析与识别过程中所需的两个重要参数。本文提出了一种计算区域面积和周长的新方法,该方法的主要特点是算法简单,可借助快速傅立叶变换实现。文中详细地推导了有关计算公式,给出了快速算法的实现过程。实验表明,该方法具有较高的计算精度。由于可采用快速傅立叶变换算法为计算工具,该方法易于实现并具有很高的运算速度。     

灰度级信息的目标边界精确周长估算

目的 针对图像目标边界不连续或具有模糊性导致的目标周长无法精确估算这一问题,结合边界跟踪,提出一种基于灰度级信息的目标边界精确周长估算方法。方法 该方法利用目标边界的灰度级信息,同时结合边界跟踪得到的内外边界来估计目标图像的边界周长,从而提高边界周长估计的精确性和鲁棒性。为了获得目标物体真实周长,实验采用人工合成图像。结果 实验应用所提方法和3种传统周长估算方法分别计算合成目标对象的周长,并与真实周长比较。为了验证所提方法的有效性和鲁棒性,实验中对目标对象的边界进行不同程度的加厚模糊化;并在边界加入噪声,使边界不连续。当边界变得复杂时,本文所提方法的优势得到极大体现。结论 实验结果表明,在边界模糊和边界不连续的情况下,本文所提的算法具有更好的适应性和稳定性。     

基于卷积递归神经网络和核超限学习机的3D目标识别*

针对大规模RGB-D数据集中存在的深度线索质量和非线性模型分类问题,提出基于卷积递归神经网络和核超限学习机的3D目标识别方法.该方法引入深度图编码算法,修正原始深度图中存在的数值丢失和噪声问题,将点云图统一到标准角度,形成深度编码图,并结合原始深度图作为新的深度线索.利用卷积递归神经网络学习不同视觉线索的层次特征,融入双路空间金字塔池化方法,分别处理多线索特征.最后,构建基于核方法的超限学习机作为分类器,实现3D目标识别.实验表明,文中方法有效提高3D目标识别率和分类效率.     

基于拓扑逼近的CAD模型局部结构检索

为了从大量CAD模型中检索出具有指定局部结构的模型,提出一种基于拓扑逼近的检索方法.根据建立的CAD模型上边界面的几何与拓扑信息表达模型,提出一种统一度量方法来计算检索对象与检索条件中不同类型边界面之间的相似度;利用基于广度优先搜索的图生成树算法得到检索对象与检索条件之间的初始边界匹配方案;提出拓扑逼近算法,并将初始边界匹配方案作为其输入条件搜索最佳边界匹配方案;在最佳边界匹配方案基础上计算检索对象与检索条件之间满足绝对误差限的相似度,实现CAD模型的局部结构检索.根据文中方法在UG平台上开发了CAD模型局部结构检索系统.实验结果表明,该方法能够有效地实现CAD模型局部结构检索,具有较好的精度和较高的效率.     

Tape-oriented hidden-line algorithm

A hidden line algorithm for a restricted class of objects is presented. Internal memory requirements are reduced by sequencing geometrical data on magnetic tapes. The object is represented by a data structure which changes dynamically as the object is scanned. Statistical methods are used to predict an optimal configuration for the structure. A new point-in-polygon test is introduced. The algorithm is compared quantitatively with an earlier method. Examples of pictures are given.     

双机械手对称协调力/位混合控制——模型、控制算法与实现

该文研究双手协调运动和力控制方法.基于一组面向对象的广义运动和力向量的定义, 考虑对象动力学,建立了面向对象的双手对称协调运动方程,该运动方程显式地表示了对象的 运动、内力及环境接触力与双手关节力矩间的关系.据此设计出广义工作空间一级的双手对 称协调力/位混合控制算法,并解决了算法的分解与并行实现问题.在两台PUMA562机械手 上进行的实验表明,本文研究的方法,可以在双手协调运动过程中实现对被操作对象的运动、 内力和环境接触力的混合控制.     

Pose estimation for augmented reality applications using genetic algorithm.

This paper describes a genetic algorithm that tackles the pose-estimation problem in computer vision. Our genetic algorithm can find the rotation and translation of an object accurately when the three-dimensional structure of the object is given. In our implementation, each chromosome encodes both the pose and the indexes to the selected point features of the object. Instead of only searching for the pose as in the existing work, our algorithm, at the same time, searches for a set containing the most reliable feature points in the process. This mismatch filtering strategy successfully makes the algorithm more robust under the presence of point mismatches and outliers in the images. Our algorithm has been tested with both synthetic and real data with good results. The accuracy of the recovered pose is compared to the existing algorithms. Our approach outperformed the Lowe's method and the other two genetic algorithms under the presence of point mismatches and outliers. In addition, it has been used to estimate the pose of a real object. It is shown that the proposed method is applicable to augmented reality applications.     

改进的基于颜色的粒子滤波目标跟踪算法

提出了一种改进的粒子滤波算法,在遮挡情况下,能鲁棒地跟踪运动目标.该方法是把改进的颜色直方图结合到粒子滤波的观测模型中,并提出了一种判断目标遮挡的分块检测遮挡的方法.首先对传统的以核函数赋权值的方法进行改进,把目标中心附近的像素都赋予最大的权值,目标的边缘由于遮挡等原因采用指数分布赋权值;在遮挡检测时,提出了把跟踪窗分为左右两个子部分,分别计算相似性度量的方法,提高了遮挡检测的实时性和准确性;同时,该算法对旋转和尺寸的变化具有鲁棒性.实验结果表明,与基本的粒子滤波算法相比,提出的新算法能更好的处理目标跟踪中的遮挡问题.     

面向对象多媒体数据库管理系统的研究与实现

本文提出了一种基于对象元模型的面向对象多媒体数据库管理系统的设计思想和实现方法,给出了复杂对象的操作算法,对旬的存储结构,对象的知识表达和推理机制,并设计实现对象结构可视查询语言。     

Scandinavian Thins on Top of Cake: New and Improved Algorithms for Stacking and Packing

We show how to compute the smallest rectangle that can enclose any polygon, from a given set of polygons, in nearly linear time; we also present a PTAS for the problem, as well as a linear-time algorithm for the case when the polygons are rectangles themselves. We prove that finding a smallest convex polygon that encloses any of the given polygons is NP-hard, and give a PTAS for minimizing the perimeter of the convex enclosure. We also give efficient algorithms to find the smallest rectangle simultaneously enclosing a given pair of convex polygons.