基于VTK的散乱点集三角网重建算法研究

散乱点数据在机械产品测量造型、地理信息系统等众多领域来说都较易得到。为使VTK可视化平台中的数据处理及面显示应用面更广,本文设计了基于平坦度的自适应增量的网格构造算法,将散乱点数据格式转换成VTK数据格式,从而利用VTK流水线机制进行面绘制。该算法实现了空间直接三角剖分,而且动态调整逼近误差。实验证明,该算法能
高效、可靠地生成贴近原始曲面的三角网格,并取得较理想的VTK绘制效果。该算法对于三角剖分问题和VTK可视化平台的数据处理具有一定的理论和实际意义。     

植物叶片点云三角剖分与分割的集成算法

对植物叶片点云进行三角剖分是使点云构成结构合理的三角网格,便于对植物叶片形态进行描述。对传统的基于区域生长的三角剖分算法进行改进,在三角剖分的同时对不连续点云进行分割;并在三角剖分的基础上对点云内部孔洞进行分析、修复。利用该算法对含有大量离群点的植物叶片点云进行三角剖分处理,结果表明,所提出的算法在完成点云三角剖分和分割的同时剔除了离群点的干扰,提取得到的点云边界及内部孔洞的修复,能满足植物建模中叶片重构的要求;该方法同时也对不连续物体表面的重构建模提供了有意义的参考。     

考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略

布置在战场、搜救现场的无线传感器网络往往会遭受大面积破坏,从而将无线传感器网络分割成多个不连通的分区,对网络性能造成很大影响。在这种人工很难干预的场景,无线传感器网络的自主恢复非常重要。提出一种考虑障碍的无线传感器网络连通性恢复策略（ OCRS）,利用可移动的无线传感器节点（ MDCs）在分区之间移动（收集网络数据）形成暂时的连通线路,在节点移动过程中,考虑路径上障碍。首先构建分区的基于障碍避免的最小生成树,然后优化移动节点的移动路径,最小化移动节点的最大移动距离和总的移动距离。仿真实验结果证实了OCRS的有效性。     

Mesh网络连通性的概率分析

Mesh网络是大型多处理器并行计算机系统中极为重要的拓扑结构．本文提出了一种计算Mesh网络连通概率的新方法，该方法在给定网络规模和结点出错概率时，计算出Mesh网络连通概率的一个下界，或者对于要求的Mesh网络连通概率，该方法能计算出对结点出错概率的要求．例如，本文运用严格数学推导证明了当网络结点出错概率控制在0．12％以下，则多达四万个结点的Mesh网络仍可保持高达99％的连通概率．理论计算和实验结果表明，该方法在计算Mesh网络连通概率下界时是一种强有力的技术．     

二维点集三角剖分的动态生成与修改

本文在已有算法的基础上提出了一个二维点集三角剖分的动态生成与修改算法。当点逐个增加或删除时,只需进行局部剖分即可保证整体三角剖分符合Delaunay性质,对点的插入位置及删除顺序未加任何限制。本文还给出了关于这一算法正确性的证明及算法复杂性分析。 本算法可应用于二维点集一阶Voronoi图的动态生成与修改,其基本思想可以扩展到三维空间。     

基于连通性的传感器网络节点定位算法

针对已有定位算法在区域边界定位误差大的问题,提出一种仅仅基于连通性的定位算法(RMBC)。通过加入功能简单的冗余节点来改进算法在区域边界附近的定位精度,并对冗余节点的通信半径和摆放形式进行分析。设计了一种新的定位算法评价标准——定位覆盖度。实验结果证明RMBC算法在定位覆盖度方面优于质心算法和APIT算法。与质心算法相比,平均定位误差降低了32.7%,最大定位误差降低了44.8%。     

平面散乱点三角剖分分治算法的实现

平面散乱点三角剖分在实践中有广泛应用。文中在分析已有算法的基础上,提出利用分治算法实现平面散乱点三角剖分。给出了算法实现流程并讨论了算法实现过程中几个重要问题。最终给出了实验结果。文中的研究对开展此类工作有借鉴和指导作用。     

平面散乱点三角剖分分治算法的实现

平面散乱点三角剖分在实践中有广泛应用。文中在分析已有算法的基础上，提出利用分治算法实现平面散乱点三角剖分。给出了算法实现流程并讨论了算法实现过程中几个重要问题。最终给出了实验结果。文中的研究对开展此类工作有借鉴和指导作用。     

无线传感器网络基于连通性的平面化算法

构建平面拓扑结构是无线传感器网络中一个重要的问题,它是设计许多高效网络协议的基础。传感器网络中许多重要的协议和应用都依赖于平面拓扑结构,比如著名的地理路由协议GPSR、GOAFR等。目前的平面化技术往往都需要网络中节点具有精确的位置测量信息。精确的位置或测距信息在资源受限的传感器网络中往往很难得到,因此基于位置的平面化技术的可应用性受到了很大的限制。设计有效的位置无关的平面化算法成为目前平面化技术研究面临的重要问题。本文提出了一种新的位置无关的分布式平面化算法。该方法仅基于网络的通讯连接关系信息,且运行复杂度低,便于分布式执行。本文通过证明确保所构建拓扑的平面性,并通过仿真实验验证了算法在随机生成网络中的有效性。     

一种基于图的平面点集Delaunay三角剖分算法

本文提出了一种基于图的平面点集Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分算法。该算法首先求出平面点集的欧几里得最小生成树，然后逐次加入一边构造三角形网格，最后按最小内角最大的三角化准则，通过局部变换，得到平面点集的Ｄｅｌａｕｎａｙ三角剖分。本文同时阐述了它的对偶图；平面点集的Ｖｏｒｏｎｏｉ图的概念和性质。     

无线传感器网络连通恢复综述

针对无线传感器网络中连通恢复问题,分析和总结了近年来相关的主要方向和研究成果,同时对无线传感器网络连通恢复解决方法进行了分类和总结,并指出了其中的不足与未来的研究方向。     

基于斯坦纳树和泰森多边形的连通恢复算法

针对无线传感器网络容易遭受恶劣环境破坏,连通恢复后各关键节点的能量损耗远大于其他节点从而导致网络断连的问题,提出基于斯坦纳树和泰森多边形的连通恢复算法（CRAST）。首先,将被分割的节点分区抽象为离散点,枚举出离散点区域内的所有非退化四边形,再使用四边形斯坦纳树结构对这些非退化四边形部署中继节点以达到连通恢复。然后,用关键节点构建Delaunay三角网,通过Delaunay三角网构建出整个无线传感器网络的泰森多边形拓扑结构。最后,在泰森多边形所有顶点部署可移动的备用中继节点,在关键节点损坏时通过比较备用节点所占关键节点对应的所有备用节点比重选择要移动的备用节点,移动备用中继节点替换损坏的关键节点。整个算法能使传感器网络以最少的代价实现连通恢复,并且拥有较强的高效性和健壮性。     

增广泡型网络的边连通性和限制边连通性

针对泡型网络边连通度和限制边连通度小、容错能力弱的弊端,采用在泡型网络中增加通信线路的方法构建了高可靠性的增广泡型网络。通过构造最小边割的方法,证实了n维增广泡型网络中去除任意不多于n-1条边时,该增广泡型网络的任意两个节点之间依旧连通;通过构造最小限制边割的方法,证实了在不产生孤立节点的条件下,n维增广泡型网络中去除任意不多于2n-3条边时,该增广泡型网络的任意两个节点之间依旧连通。依据上述结果,通过实例证明增广泡型网络的容错能力优于泡型网络。     

超立方体网络的3路结构连通度及子结构连通度

针对以超立方体网络为蓝本的多处理机系统的可靠性和容错能力的精准度量问题，结合多处理机系统遭受计算机病毒攻击时常常发生结构性故障的特点，研究了n维超立方体网络的结构连通性和子结构连通性评价问题。首先，使用构造n维超立方体网络的3路结构割的方法得到其3路结构连通度的一个上界；然后，使用构造n维超立方体网络的3路子结构集的等价变换或约简变换的方法，得到其3路结构子连通度的一个下界；最后，利用任意网络的3路结构连通度不小于3路子结构连通度的性质，证实了超立方体网络的3路结构连通度和子结构连通度均为该超立方体网络维数的一半。这一结果表明，在3路结构故障模型下，破坏敌方以超立方体网络为底层拓扑的多处理系统至少需要攻击该系统中维数一半的3路结构或子结构。     

移动机会网络中面向聚集点的数据转发策略

移动机会网络利用节点接触进行数据转发的特点非常适合实际环境下的自主组网需求,促使了大量应用的产生.考虑到这些节点通常是由人或车来携带,人类行为的参与是这些应用成功的关键因素之一.探讨了人类的移动行为对机会网络中数据转发性能的影响,发现人们总是在一些热点区域之间往返,而很少访问其他区域.基于上述现象,提出了一种基于人类聚集点的机会路由策略——聚集分发策略(GS).GS假设每一个热点区域都配置一个接入点(AP),相对于其他移动节点,接入点有着较高的对信息进行缓存和分发的权限.理论分析证实GS的平均投递延迟低于喷雾-等待机制,仿真结果显示GS同时提高了数据包投递率.     

基于任务需求匹配的网络连通质量控制方法

现有多智能体系统网络研究方法缺乏对局部网络质量与区域性任务需求之间的匹配分析,这将影响任务的完成效率和质量,为此提出一种基于任务需求匹配的网络连通质量控制方法。首先,利用智能体移动状态分析系统网络的间歇连通性;然后,结合任务需求以及系统的间歇网络连通性构建基于主从模式的多智能体子网集合,进而从三个方面评估子网集合的连通质量;最后,提出基于网络连通质量控制的多智能体移动优化模型,用最大的子网集合连通质量表示多智能体网络连通质量,在智能体移动距离和网络连通质量的约束下求解任务完成率最大化的多智能体移动策略,通过该策略形成多智能体网络以执行任务。实验结果表明,该方法可以有效控制网络连通质量,维持任务完成率并提高智能体移动效用。     

高斯型点扩展函数估计及图像复原

点扩展函数估计是图像复原的重要内容,目前还没有精确估计的算法。根据高斯型点扩展函数曲线的特点,提出了新的高斯型点扩展函数参数的估计方法。分析发现高斯型点扩展函数曲线中,存在着几个特征点,它们很好地表现在降质的图像傅里叶变换图像中,这几个点与扩展函数参数存在着一定的关系。根据这种关系推导出点扩展函数参数,从而达到图像复原的目的。实验结果表明,这种算法简单、精度较高,有一定的参考价值。     

Energy-aware self-organisation algorithms with heterogeneous connectivity in wireless sensor networks

Heterogeneity of node energy is a common phenomenon in wireless sensor networks. In such node energy heterogeneous sensor network, how to balance the energy consumption is the key problem on extending the lifetime of the sensor network system. An energy-efficient self-organisation algorithm with heterogeneous connectivity based on energy-awareness is proposed. Each sensor node in the network adjusts its own transmission radius based on the local energy information during the constructing and operating phase. Thus heterogeneous network topology, in which the nodes can choose different transmission radius, is formed. In contrast to the homogeneous network model, in which the node carries the same radius, simulation and analysis are conducted to explore the topology characteristics and robustness with different node energy distribution. The degree distribution shows the scale-free property in the heterogeneous model. The proposed network model enjoys higher efficiency of transmitting data, less clustering, higher robustness under node random failures and longer network lifetime than those in the homogeneous ones.     

物流运输网络连通可靠性分析的高效分解算法

可靠性分析是衡量物流运输网络运行服务水平的主要手段之一。给出了一种评估物流运输网络连通可靠性的高效分解算法,算法充分利用分解过程中获得的相关信息,通过引入保持网络可靠性不变的串联边化简、并联边化简以及节点合并等规则,并结合向量集分解方法,能够快速实现对网络状态向量空间的分解,达到提高网络可靠性评估效率的目的。实例分析以及和现有方法的比较验证了算法的性能和分解效率。