多视野特征表示的灰度图像彩色化方法

图像彩色化是指预测灰度图像的颜色信息,虽然使用深度学习方法可自动地对灰度图像彩色化,但对图像中不同尺度目标的彩色化质量不高,尤其是在对复杂物体和小目标物体彩色化时,存在颜色溢出、误着色和图像颜色不一致的问题.针对上述问题,文中提出多视野特征表示的灰度图像彩色化方法.首先,设计多视野特征表示模块(Multi-field Feature Represented Block, MFRB),与改进的U-Net结合得到多视野特征表示U-Net.然后,将灰度图像输入U-Net中,并通过与判别器的对抗训练得到彩色图像.最后,利用VGG-19网络在不同尺度上计算图像的感知损失,提高图像彩色化结果的整体一致性.在不同类别的6个数据集上的实验表明,文中方法能有效提高彩色化图像质量,产生颜色更丰富、色调更一致的彩色图像,并在客观评价指标和主观感受上都较优.     

RP软件中VRML模型的可视化研究

针对RP软件系统中STL模型存在精度损失、数据冗余大等缺陷,基于VRML模型具有建模精度高、数据冗余小、适于网络传输等特点,因此RP软件能够接受和处理VRML模型,也是克服STL模型不足的一个途径.对RP软件中VRML模型的可视化进行了深入的系统研究.讨论了VRML文件的语法分析和场景渲染,设计了兼顾VRML引用技术和RP后续数据处理要求的数据结构,给出了编组节点的嵌套处理及参数化Transform节点的OpenGL实现方法.提出并利用OpenGL模型视图矩阵实现分层方向的手动选择.最后利用VC 和OpenGL开发并实现了VRML模型的可视化.     

虚拟正畸治疗中的错位牙齿自动排列方法

针对虚拟正畸技术中人工排牙效率低下问题，提出一种基于拟合优化的错位牙齿 自动排列方法。对输入的牙列模型建立排牙坐标系，定义单颗牙齿特征点并建立牙齿局部坐标 系。在此基础上，从低维角度分析牙列中各颗牙齿的位置和姿态，采用加权拟合优化的方法分别 计算牙齿的坐标平移量与局部坐标轴旋转量，形成牙齿位姿与空间牙列曲线的关联约束，并结合 矩形包围盒的碰撞检测方法，设计基于最速下降法的迭代算法在空间牙列曲线约束范围内调整牙 齿位姿，完成牙齿的自动排列。实验结果表明，排好的牙列与人工排牙结果相差无异，排牙效率 大大提高；与现有排牙方法相比，更贴近临床牙齿矫治，且牙齿移动代价总量明显降低。     

基于EMD和时序注意力机制的明渠流量预测模型

为了预防煤矿水害事故的发生,本文提出将经验模态分解(EMD)算法与时序注意力机制(TA-LSTM)结合的明渠流量预测模型,通过对明渠流量的实时预测来反映矿井涌水量的变化情况.模型首先通过EMD将明渠流量分解为多维子分量,充分提取明渠流量本身的波动特征和趋势特征;然后以长短时记忆网络(LSTM)为基础,融入注意力机制增强...     

摄影测量中圆形目标中心像点计算方法研究

空间圆圆心的像点位置计算是摄影测量系统开发的关键问题之一.透视投影变换把空间圆映射为像平面上的椭圆,而圆中心的像点往往并不是投影椭圆的几何中心.通过分析透视投影过程中的像点误差,提出了一种计算圆中心像点的方法.首先利用空间矩算子对目标投影轮廓进行亚像素边缘定位,接着以光心为顶点、理想的投影轮廓为准线建立椭圆锥,然后在该椭圆锥内构造与之具有投影关系的两个空间圆,并计算它们的法向及中心像点,最后根据标记目标的匹配关系来确定空间圆的平行圆,进而得到其法向以及中心像点位置.实验结果表明,该方法实现了圆形目标中心像点的精确定位,有效提高了三维坐标的重构精度.     

基于层次分析法的牙齿隐形正畸方案评价与优选

随着科学技术的发展,牙齿正畸软件系统可以自动生成若干正畸方案。针对医患如何从中选择 最满意方案的问题,提出基于层次分析法的牙齿隐形正畸方案综合评价与优选方法。结合牙齿正畸医师常用的 正畸标准与患者的基本需求,从咬合、美观和正畸代价 3 个维度考虑,建立了咬合接触情况、牙列拥挤度、牙 弓对称度、牙齿移动难度、正畸周期及费用等 11 个指标的牙齿隐形正畸方案优选层次模型。利用层次分析法 构建成对比较矩阵,通过一致性检验,确定各指标及各方案权重,计算综合权重并排序得出最优方案。结合实 际案例,对不同案例进行实验,同时引入专家评分法进行实验对比,结果表明,基于层次分析法的综合评价可 为医患选择牙齿隐形正畸方案提供有效参考。     

质点弹簧模型在牙龈软组织形变仿真上的改进与应用

牙龈软组织的形变仿真和建模是虚拟牙齿矫正系统的重要部分.针对外力过大时传统质点弹簧模型引起的牙龈脱落牙齿的"超弹性"问题,在传统"面模型"的基础上,通过对比形变效果和形变速度来设置形变弹簧最优阈值.当形变弹簧缩短或伸长超过阈值时,将弹簧长度恢复为原始长度以作为下一次单步形变的初始长度,从而使面模型具有一种"体"的特征.在形变结束后采用"光滑度之和"来度量牙龈表面的光滑度,该方法从数值上对光滑度进行合理定义.在VTK环境下实现改进模型及相关模型,在真实扫描的牙颌三维模型数据上进行牙龈软组织形变仿真对比实验.结果表明,改进模型形变速度提高28%以上且光滑度之和明显降低,说明改进模型在保证较快形变速度的前提下较好地解决了超弹性问题.     

基于射影几何的CCD相机几何模型研究

为提高由多幅二维图像解算出的空间坐标信息的精度,基于射影几何原理,提出一种像方空间与物方空间的几何形状计算方法。分析电荷耦合器件( CCD)相机成像射影几何原理,根据透视变换和交比不变性质,利用直线之间存在平行、垂直和相交等关系,建立基于直线特征的相机成像几何模型,已知相机参数,证明并推导像方空间二维影像和物方空间形状与坐标信息的几何转换关系。分析结果表明,该方法结合了整幅图像的几何信息,能提高空间点等几何特征的坐标信息计算精度,以及视觉测量和三维重建的精度。     

快速成型中VRML模型的分层处理软件研究与开发

VRML(Virtual Reality Modeling Language)是广泛应用于Web的三维造型语言,使RP(Rapid Prototyping)系统接受VRML数据模型可以避免为生成STL文件而进行三角化处理所带来的精度损失。研究适用于RP软件系统的VRML模型分层处理软件对提高成型精度具有重要意义。在分析VRML模型表示的基础上,提出了适合于VRML模型的分层处理方案及流程。基于组件的软件开发思想,利用Visual C++和OpenGL开发了VRML模型分层处理软件。实际应用表明,该系统具有较高的分层精度和良好的可扩展性与稳定性。     

基于双特征匹配层融合的步态识别方法

步态识别是根据人类走路的姿态来进行远距离的身份识别。针对轮廓不完整的图 像和关键帧容易造成部分信息丢失而引起的识别率下降问题,提出一种基于双特征匹配层融合 的步态识别方法。步态既有静态图像特征,又有动态速度变化特征,因此本文提出用匹配层融 合方法将静态的 Hu 矩 6 个不变矩特征和动态的帧差百分比特征融合后进行步态身份识别。首 先对一个周期内的归一化步态图像进行 Hu 矩特征以及帧差百分比的特征提取,将 Hu 矩 6 个不 变矩特征描述成一个特征向量,然后运用匹配层融合算法对 2 个特征进行融合;最后使用 K 近 邻分类器进行身份识别。实验表明,该方法较单一方法能够有效地提高步态识别正确率。