非均匀三次B样条曲线插值的Jacobi-PIA算法

为了求解非均匀三次B样条曲线插值问题,基于解线性方程组的Jacobi迭代方法提出一种渐进迭代插值算法——Jacobi-PIA算法.该算法以待插值点为初始控制多边形得到第0层的三次B样条曲线,递归地求得插值给定点集的三次B样条曲线;在每个迭代过程中,定义待插值点与第k层的三次B样条曲线上对应点的差向量乘以该点对应的B样条系数的倒数为偏移向量,第k层的控制顶点加上对应的偏移向量得到第k+1层的三次B样条曲线的控制顶点.由于Jacobi-PIA算法在更新控制顶点时减少了一个减法运算,因而运算量更少.理论分析表明该算法是收敛的.数值算例结果表明,Jacobi-PIA算法的收敛速度优于经典的渐进迭代插值算法,与最优权因子对应的带权渐进迭代插值算法基本相同.     

基于特征的文档图像高速插值算法

提出了一种基于文档图像特征的混合插值算法。该算法通过分析文档图像的像素邻域特征,使用邻近插值、双线性插值和双三次样条插值方法估计插值像素灰度值。其中,三次样条插值方法使用了优化算法,即三次样条卷积模板的整数化运算,其时间复杂度接近双线性插值。给出了算法的实现过程。实验结果表明,该算法输出的图像质量接近双三次样条插值,运行效率高于双线性插值算法,在文档图像扫描过程取得了良好的应用效果。     

分形插值在风速时间序列中的应用

针对风电场风速数据中大量连续缺失数据的插值问题,提出了一种基于自适应变异粒子群优化（PSO）的分形插值算法。首先,在粒子群优化算法中引入变异因子,增强粒子的多样性,提高算法搜索精度;其次,通过自适应变异粒子群优化算法来得到分形插值算法中垂直比例因子参数的最佳取值;最后,对两组不同趋势和变化特征的数据集进行分形插值计算分析,并把所提算法与Lagrange插值和三次样条插值方法进行对比。结果表明：分形插值不仅可以保持风速曲线的整体波动特性和局部特征,而且比传统插值方法的精度更高;在基于Dataset A的实验中,分形插值的均方根误差（RMSE）分别比Lagrange插值和三次样条插值减小了66.52%和58.57%;在基于Dataset B的实验中,分形插值的RMSE分别比Lagrange插值和三次样条插值减小了76.72%和67.33%。证明分形插值更适合连续缺失且波动强烈的风速时间序列的插值。     

集多种特性的三次三角伪B样条

目的 为了同时解决传统多项式B样条曲线在形状调控、精确表示常见工程曲线以及构造插值曲线时的不足,提出了一类集多种特性的三次三角伪B样条。方法 首先构造了一组带两个参数的三次三角伪B样条基函数,然后在此基础上定义了相应的参数伪B样条曲线,并讨论了该曲线的特性及光顺性问题,最后研究了相应的代数伪B样条,并给出了最优代数伪B样条的确定方法。结果 参数伪B样条曲线不仅满足C²连续,而且无需求解方程系统即可自动插值于给定的型值点。当型值点保持不变时,插值曲线的形状还可通过自带的两个参数进行调控。在适当条件下,该参数伪B样条曲线可精确表示圆弧、椭圆弧、星形线等常见的工程曲线。相应的代数伪B样条具有参数伪B样条曲线类似的性质,利用最优代数伪B样条可获得满意的插值效果。结论 所提出的伪B样条同时解决了传统多项式B样条曲线在形状调控、精确表示常见工程曲线以及构造插值曲线时的不足,是一种实用的曲线造型方法。     

基于三次B样条的曲线逼近算法及其收敛性

为了改进传统的插值样条曲线算法不易于后期处理和实时局部修改、B样条算法不能满足精度要求的缺点,提出了一种基于三次B样条的曲线逼近算法[1].该算法以三次B样条为基础对曲线的逼近领域进行了研究,通过大量的数值实验证明了该算法的可行性及高效性.该算法通过结合插值样条与B样条的各种优点,有效避免了传统算法的不足.同时,对该算法的收敛性进行了理论证明.数值实验表明了该算法具有收敛速度快、精度高且编程易实现等优点,为曲线研究提供了可供参考的有效算法.     

基于节点矢量优化的复合材料序列轮廓逼近及重构

针对采用边缘检测方法获得的复合材料第二相颗粒轮廓不规则且光顺性差的特点,利用周期非均匀三次B样条曲线逼近颗粒轮廓.将节点作为变量,提出了一种基于群体增量学习算法的节点矢量优化算法,得到预定控制点条件下误差最小的颗粒轮廓曲线;基于逼近的序列轮廓,采用柔性间距插入节点的方法定义公共节点矢量,根据公共节点矢量对序列轮廓进行相容性处理,利用三次B样条蒙皮算法生成了一张C2连续的张量积B样条曲面来描述复合材料的第二相颗粒.实验结果表明,与遗传算法相比,文中算法在轮廓逼近方面具有更好的鲁棒性和更高的精度,重构出的第二相颗粒光顺性好,效果理想.     

局部调整插值点的三次样条曲线表示

给出了带局部形状参数的三次样条曲线生成方法．所给方法以Hermite型插值曲线和非均匀三次B样条曲线为特殊情形，将插值于控制点的曲线和逼近于控制多边形的非均匀B样条曲线统一起来．一个形状参数只影响两条曲线段，曲线表达式保持了三次Bezier曲线表达式的简单结构．改变形状参数的值或调整Bezier控制点，可以局部调整曲线的形状．基于所给样条曲线，给出了带局部形状参数的双三次样条曲面．     

一种新的基于维纳滤波的错误隐藏插值算法

提出了一种基于维纳插值模型的帧内错误隐藏插值算法WIEC。算法采用最近的相邻点作为插值的参考点,同时对传统插值选点方法进行改进,将已恢复的像素点用作估值,使得算法可以较好的恢复图像中如边缘特征等一些重要信息。考虑到误差积累和计算复杂度等问题,又提出了一种螺旋型插值顺序模式。该插值顺序模式不仅提高了插值精度,而且减小了最大插值误差。仿真实验表明,算法具有良好的错误隐藏效果。     

曲线设计中形状控制的加权有理插值方法

插值曲线的形状控制和应变能的控制可部分地通过对插值函数的二阶导数的控制而实现,文献（１）中利用对分母为线性的有理三次插值样条的二阶导数的控制,将插值曲线的凸性控制和应变能的控制结合起来,给出了将插函数的二阶导数约束于给定区间的算法的算法及其实现的条件,但在某些情况下,这种约束控制不易实现,利用分母为线性的有理三次插值样条和仅基于函数值的有理三次任值样条了一种加权有理三次插值样条,由于这种有理三次插     

矿压缺失数据插值算法研究

提出了一种基于粒子群的三次样条插值算法,详细阐述了该算法应用于矿压缺失数据插值时的实现步骤和基本流程。该算法具有三次样条插值方法良好的分段光滑性,同时具有粒子群算法参数少、易于实现的优点。对相同地点不同工作面、不同地点不同工作面的矿压缺失数据插值的应用实例分析表明,该算法对矿压缺失数据的插值是有效的;与目前几种常用的缺失数据插值方法的比较结果表明,该算法更加准确、有效。     

相似性约束人脸区域的H.264视频流自适应错误隐藏研究

针对H.264视频压缩码流在信道传输过程中易发生丢包和误码错误,以及视频图像解码重建后人脸区域模糊等问题,提出了一种基于相似性约束人脸区域的自适应错误隐藏算法,对错误块进行两次错误隐藏。首先利用自适应方向插值空域错误隐藏算法对错误块中每个像素点根据其纹理方向进行自适应方向插值运算并恢复,实现第一次错误隐藏,然后提取错误块视频图像的前景目标,采用肤色分割的方法定位出可能的人脸区域,再基于相似性约束方法确定用于覆盖错误块人脸区域的目标人脸区域,通过仿射变换后,将目标人脸区域的梯度信息覆盖错误块的人脸区域,实现第二次错误隐藏。改进的方法能够更加精确的确定插值方向且更好的恢复人脸区域,重建后的视频平滑性有一定的改善。采用JM8.6平台仿真结果表明,与现有基于人脸五官特征的空域差错掩盖算法相比,视频图像隐藏效果在主观视觉上有一定改善,计算出的峰值信噪比(PSNR)提高了1.21dB。     

一种适用于H.264的时域差错掩盖算法

为了克服视频传输中因传输错误引起的视频质量下降,结合H.264的编码特性,提出一种基于运动矢量自适应修复的时域差错掩盖算法。首先利用正确接收的宏块信息估计丢失块邻域内运动矢量的变化强度,据此自适应采用边界运动矢量差值最小法或多项式插值法恢复丢失块的运动矢量,然后根据恢复的运动矢量对丢失块进行补偿替代。仿真结果表明,该算法同传统的时域差错掩盖算法相比,在相同网络丢包的环境下PSNR值提高了0.2~2.5dB,同时解码的图像也获得较好的主观视觉效果。     

一种基于H.264后处理空域错误隐藏方法

视频通信中压缩码流在信道传输时,由于信道不理想等原因,容易发生数据包的损坏或者丢失,为了对抗信道差错提高误码环境下的视频质量,提出一种基于H.264后处理的边缘检测和多方向插值的空域错误隐藏方法,针对帧内编码图像,根据图像边界信息选择多方向插值的方法进行错误隐藏。实验结果表明,该方法在具有边界的图像区域,有效地提高了错误图像的隐藏效果且算法复杂度较低,验证了该方法的可行性,对于工程应用有一定的参考价值。     

H.264/AVC的自适应时域错误隐藏方法

针对视频传输时容易发生损坏或丢失的特点,为了更好地恢复图像质量,提出了基于H.264/AVC平台的自适应时域错误隐藏方法,该方法依据边界失真准则自适应转换两种隐藏方法,一种是初次隐藏,另一种是集成隐藏。集成隐藏采用自适应加权集成初次隐藏和增强隐藏。实验仿真结果表明方法改善了隐藏性能。     

基于支持向量机的图象插值及错误隐匿策略

如何对在有损网络环境中传输的视频进行错误隐匿是视频传输研究中的基本问题。支持向量机（SVM）是一种新兴的通用学习算法，是国际上机器学习领域新的热点。为了取得比现有方法更好的错误隐匿效果，提出了一种新的基于支持向量机回归估计的错误隐匿策略，首先建立了基于支持向量机回归估计的图像插值算法，并将其引入到错误隐匿问题中，然后用空域插值的方法达到错误隐匿的目的。实验结果表明，与目前采用的各种错误隐匿策略相比较，基于支持向量机的错误隐匿策略在错误隐匿效果和推广性能上都具有一定的优越性。     

基于多项式插值的3G无线视频错误隐藏算法

在无线视频应用中,由于误码率很高,极易造成丢帧的情况,传统的错误隐藏方法对这种情况不适用。针对丢帧的情况,提出了一种基于多项式插值原理的错误隐藏算法,该方法利用三次多项式来拟合物体的运动,克服了以往方法对剧烈运动场景估计不准确的缺点。实验表明,该方法能较好地解决不同运动剧烈程度下的丢帧问题,使解码图像获得较高的PSNR和较好的视觉效果。     

IP网络MPEG-4视频流的自适应差错掩盖算法

针对IP网络上的MPEG-4视频传输,采用面向差错控制的打包方案,提出了一种结合时域差错恢复和空域差错恢复方法的快速自适应差错恢复混合算法。该算法根据视频帧的编码模式、丢失宏块的邻域宏块的编码模式、运动程度和运动矢量一致性自适应地选择差错恢复方法。仿真实验结果验证了自适应算法具有较好的差错恢复能力。     

基于AVS-P2的自适应时空域错误隐藏方法

错误隐藏技术是视频传输中保证重建质量的重要技术,可以有效恢复传输过程中因传输环境恶劣等原因造成的信息丢失和错误,为了增强AVS-P2的抗传输差错能力,提出了一种基于冗余运动矢量的自适应时空域错误隐藏算法。对I帧中的受损宏块采用空域错误隐藏方法,利用受损宏块周围已正确解码像素值进行加权插值来恢复;而对非I帧中的受损宏块则采用时域错误隐藏方法,根据宏块的运动剧烈程度分别选择AVS-P2中通用的错误隐藏方法和基于冗余运动矢量的错误隐藏方法。最后,在AVS-P2 RM52_20080721平台上实现了该算法,大量仿真实验结果表明,所提方法相比原有方法,解码视频图像的客观质量和主观效果均得到了一定提升。因此,所提方法可以有效保证AVS-P2解码端接收视频的主观质量,增强了其抗传输差错能力。     

基于AVS-M标准的自适应时-空域差错掩盖算法

为了减少传输差错对视频解码质量造成的影响,首先分析了多种典型的视频差错掩盖算法,并在AVS-M平台进行测试。然后基于测试结果,提出了一种适用于AVS-M的自适应时空域差错掩盖算法。该算法首先根据时域掩盖的边框匹配程度判断受损图像中是否出现了新物体,然后自适应地选择空域或时域方式进行掩盖。实验结果表明,相对于单独的空域／时域掩盖,该算法进一步改善了受损图像的掩盖效果,主观质量的提高尤其明显。     

高效的I帧分区错误隐藏方法

针对现有I帧错误隐藏方法不能平衡恢复图像质量与算法复杂度的问题,提出了一种高效的I帧分区错误隐藏方法。首先,利用视频帧之间的运动相关性将丢失宏块分为运动宏块和静止宏块。对于静止宏块,采用帧拷贝法进行掩盖;对于运动宏块,再根据其周围正确解码宏块的纹理信息将其分为平滑块和纹理块。对平滑块采用双线性插值法进行恢复;对纹理块利用比较精细的指数分布权重的加权模板匹配(WTE)法进行掩盖。实验结果表明,与WTE算法相比,所提方法的峰值信噪比(PSNR)平均提高了2.6 dB,计算复杂度平均降低了90%。对于场景连续的具有不同特征和分辨率的视频序列,所提方法都具有一定的适用性。