基于改进MC算法的CT/MR图像三维重建

针对MC(Marching Cubes)算法重建后模型表面的不光滑性和模型表面三角面片数量大的缺点,提出了在保证一定精度的前提下减少小面片的处理方式。通过对等值面进行三维空间上的方向平滑来代替等值面上的三维坐标平滑,达到了提高模型表面平滑性的目的。以边删除算法为基础,设计了网格简化算法,实现了模型表面的网格简化。以喉管和心血管两组磁共振(Magnetic Resonance,MR)体数据为例进行三维表面重建的结果表明,平滑后的三维显示效果有了显著改善,显示的结构细节清晰度与真实感明显提高。模型的网格简化90%后,依然能保持原模型的特征和较好的视觉效果,并大大提高了实时交互绘制的能力,明显缩短了交互操作时间。     

一种基于单层包络控制的三角形网格简化算法

三维物体的几何造型中,物体通常用三角形网格来描述.对于复杂物体的三角形网格模型,如人脸及人的各种器官的三维几何模型、各种动物的三维几何模型,其庞大的数据量给存储、传输以及渲染等方面带来了很大的困难,因而三角形网格模型的简化成为了当前国内外计算机图形学领域中的一大研究热点.本文在研究总结已有算法的基础上,提出了一种采用单层包络控制的三角形网格简化算法.该算法对Cohen提出的包络构造方法进行了改进,采用一维搜索中的二分法来逼近最佳偏移值,并且采用内层单包络来控制简化误差,从而有效地改善了算法的性能.实验结果表明,采用本算法简化的三角形网格模型,不仅可大大地减少三角形面片数,而且有一个较低的算法时间复杂度.     

一种基于图像去噪的多密度网格聚类算法

针对传统网格聚类算法仅能够去除空网格的问题,提出一种基于图像分割思想来剔除稀疏数据的多密度网格聚类算法.该算法对原始数据进行网格划分和数据映射,计算网格密度,将每个网格看作图像中的一个像素点,采用Otsu算法确定合适阈值,并给出了阈值应用于网格聚类算法时的阈值折合公式,完成稀疏单元的剔除.在聚类过程中考虑到网格单元内部特征,通过两个网格的相对密度及边界特征得到了相邻网格的相似度度量公式,弥补了网格聚类算法无法应对多密度数据的缺点.在Matlab中进行仿真实验,该算法在聚类之前对网格剔除率为69％,且不需要人工干预,而GAMD和SNN算法未剔除网格.当数据维度增加时,GAMD算法时间远远高于本算法.实验证明,该算法具有较好的数据过滤效果,聚类结果与数据输入顺序无关,在得到任意簇的同时,保证了较高的时间效率且能够广泛应用于各种数据集.     

基于分层技术的三维物体全息图的快速算法

提出了一种计算三维物体全息(CGH)图的快速算法。在传统的相干光线追迹(CRT)算法中,将三维物体分成很多层,每一层看作是一系列点源的集合,通过计算机模拟每一层上所有点光源光线的传播再与参考光干涉得到物体的CGH。在本文提出的算法中,假设物体的深度相对传播距离非常小,只需要计算第1层和全息面之间的倾斜因子,其余面和全息面之间的倾斜因子可以通过一个非常简单的关系得到。因此,本文算法计算量得到了简化,计算速度比传统的CRT算法快约6倍。同时光学重建了CGH,计算表明,本文快速算法光学重建像的质量和传统算法有很好的吻合。     

基于多分辨率格网的三维物体识别方法

本文首先提出了一种改进的三维物体表达方法,它将一个三维物体表面网格与其它表面网格的几何关系表示为一个二维矩阵,称为距离角度图.这种表达能够描述任意形态物体,抑制杂乱背景和遮挡,几何意义直观,且适应不同分辨率、非规则的三角格网.然后,以这种表达方法为基础,本文阐述了一种基于多分辨率格网的,由粗到精的三维物体识别方法.它先在场景和模型的低分辨率格网上进行粗匹配以得到模型候选集合,之后在已匹配网格的高分辨率格网邻域上筛选模型候选集合,最后综合考虑多个网格对应的模型候选以得到最终模型候选的确认和验证.这种识别方法具有运算量小,准确可靠等优点,实验证明该方法正确有效.     

三维激光扫描数据的网格简化

针对三维激光扫描仪获得的彩色人头数据集压缩问题，提出了基于区域分割的顶点合并网格简化算法。该算法分为区域分割和网格简化两个阶段。在对三维彩色人头数据集进行区域分割的基础上，把网格点分为：区域边界点（在顶点合并操作中，它只能与边界点合并）和区域内部点，然后根据区域加权的误差评价函数进行网格简化。实验表明，该算法压缩比高，网格简化质量好。     

结合目标先验信息的检测图像网格聚类算法

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像自动目标识别的前提条件之一是能够准确地提取感兴趣区域(Region of interest, ROI),因此能够获取ROI中心的聚类算法是SAR图像处理的关键算法之一。为了尽可能降低检测图像中的虚警以及减少聚类及相应的鉴别算法的计算量,本文提出一种基于先验信息的网格聚类算法,该方法首先通过目标和杂波的形状统计信息估计网格聚类参数,然后利用其对检测图像进行网格划分,并引入目标的占空比特征去除杂波,最后通过粗提取和精提取两种方法计算得到聚类中心。仿真和实测数据处理结果表明,该算法能够对检测目标进行有效聚类并去除大部分杂波,同时极大地减少了鉴别的计算量,且简化了传统ROI中心提取流程。      

基于Reeb图的三维网格模型骨架提取算法

针对目前骨架提取算法存在计算复杂度高、骨架结构不够精确等问题,本文基于Reeb思想提出一种改进的三角网格模型骨架提取算法。首先对三角网格模型进行有效简化,计算简化后的模型特征点,以特征点为聚合点,测地距离函数为映射函数,根据不同顶点的函数值进行特征区域划分,然后利用不同分支的顶点信息进行拓扑分析,连接拓扑构造出的骨架点,并对多余骨架点做删除操作。实验结果表明,可得到较好的骨架提取结果。     

基于神经网络的几何模型区域分割算法

三维模型简化是近年来计算机图形学中的一个研究热点,现有的简化算法多从全局出发,对几何模型的各个部位统一进行简化,因此模型简化后大量的细节特征丢失.针对三维模型简化中保留细节特征的需要,提出了一种基于自组织特征映射神经网络的三维模型区域分割算法.首先计算三维几何模型中每一顶点的特征向量,然后利用该向量作为自组织特征映射神经网络的输入模式实现对三维模型的聚类分割,最后采取提出的相关性最大准则对过分割区域进行合并,得到最终分割结果.实验表明,该方法能有效地分割出模型的细节区域,满足三维模型简化中保留细节特征的需要.     

基于流形学习的三维空间数据网格剖分方法

 三维空间数据的三角网格剖分实质是寻找嵌入在三维空间中的二维流形,通过建立流形学习与网格剖分的本质联系,提出基于流形学习的空间数据网格剖分方法.依据流形学习的重构误差准则,实现三维空间数据的维数约简;对生成的二维数据按照Delaunay准则划分;将二维数据之间的拓扑关系映射到对应的三维数据点集.相对于其它数据降维方法,流形学习更能保持数据之间的本质联系,使重构的三角网格与物体表面拓扑差异性更小.实验表明,该方法对于非同胚于球物体的表面重建能够取得良好的效果.     

逻辑函数增减项等效及其在化简中的应用

在逻辑代数中,逻辑减与逻辑加、逻辑乘与逻辑除并不是一对逆过程,因而不能相互抵消。文章通过理论分析和推导,设计出分别基于最小项和最大项的增项函数和减项函数构建方法,使得逻辑函数同时增加增项函数和减项函数后与原函数等效,从而实现增项函数与减项函数的相互抵消,并具体介绍了该方法在最小项卡诺图化简、最大项卡诺图化简和单轨输入化简中的应用。     

采用GPU加速的三维实体模型绘制

 利用GPU的强大浮点数计算能力和并行处理能力,提出一种完全基于GPU的具有真实感三维实体模型快速绘制方法.本文利用现代图形加速卡中GPU的可编程管线,实现了快速的网格生成及简化.在保证不改变网格的拓扑结构的前提下,调整网格,使能量方程的数值尽量降低,从而大大降低线性曲面中三角形的数量.实验结果表明,该方法能够实现实时的三维实体模型快速绘制,具有重要的应用价值.     

Automated simplified analysis of analogue circuit behaviour based on fully symbolic relations between parameters

Symbolic circuit analysis provides the key for understanding the mechanisms underneath circuit operation, and it can be used to obtain predictive models of circuit behaviour. Symbolic analysis has many applications in the design of analogue circuits but is severely limited by the size of the resulting expressions. Thus an efficient approximation strategy is required for successful symbolic analysis of large analogue circuits. A fully symbolic procedure for the simplification of large expressions, which mimics the heuristic procedures followed by an experienced designer (based on the relations between the parameters of the circuit), is presented in this paper. This simplification strategy is particularly well suited to be combined with some circuit level partition algorithms, leading to a blend between simplification after generation (SAG) and simplification during generation (SDG). The algorithms have been implemented and integrated on a prototype software package for the automated analysis and design of analogue circuits.     

Simplification method for textured polygonal meshes based on structural appearance

This paper proposes an image-based simplification method for textured triangle meshes that preserves the structural appearance of textured models. Models used in interactive applications are usually composed of textured polygonal meshes. Since textures play an important role in the final appearance of the simplified model, great distortions can be obtained if texture information is not considered in the simplification process. Our method is based on an information channel created between a sphere of viewpoints and the texture regions. This channel enables us to define both the Shannon entropy and the mutual information associated with each viewpoint, and their respective generalizations based on Harvda–Charvát–Tsallis entropy. Several experiments show that great visual distortions are avoided when textured models are simplified using our method.     

基于四变量的多变量卡诺图化简新法

以四变量逻辑函数卡诺图化简方法为基础,提出了一种新型有效的多变量逻辑函数卡诺图化简方法,该方法共分为6个化简步骤,在局部小卡诺圈和整体大卡诺圈的化简过程中应用了四变量逻辑函数卡诺图化简方法,因此该方法科学有效,为多变量逻辑函数的化简提供了方式方法,也进一步丰富了布尔代数.     

Keil C51中C51程序与汇编程序的接口方法

C语言程序与汇编语言程序的相互调用可视为函数的调用,只不过此函数是采用不同语言编写。在C和汇编程序的相互调用中,要求汇编程序必须服从Keil C51中对函数名的转换规则,同时也要弄清C函数的参数传递规则,通过实例详细介绍Keil C51中C51程序与汇编程序相互调用以及汇编程序与C51程序相互调用时的接口建立方法,并给出在不同的应用中对接口进行简化的方法。     

Tactile Artificial Sight: Segmentation of Images for Scene Simplification

Aiming at designing the image processing unit of a visual prosthesis for sight handicapped, an efficient picture simplification scheme for tactile outputs is proposed. Some psychological considerations are given to help in its development. A new simple and robust segmentation method which combines the advantages of both the classical edge and region approaches is introduced. This method uses, on the one hand, the inherent property of edges to provide transition thresholds between regions of monotonous intensity, and on the other hand, the fact that region segmentation methods give closed regions. A region labeling is applied using those thresholds, yielding well outlined areas. Artificial textures are introduced to help in the tactile discrimination of shapes.     

一种基于局部编解码的台标实时插入方法

提出了一种MPEG-2码流台标快速实时插入方法.该方法基于局部编解码算法,并做了相应的简化改进,以适应实时性需求.利用解码范围确定,简化宏块判断归类处理等方法,能够在现有的局部编解码台标插入方法的基础上进一步提高效率.该方法较传统全解全编方法,在视频质量上有所提高,并且能够达到对MPEG-2压缩码流的实时处理.