基于分形法在计算机上仿真自然景观方法研究

自然景观的计算机三维模拟是计算机图形学研究的重要领域之一,分形法是近年来流行的和使用最多的地形生成方法,运用这种方法可以模拟地形、海浪、云彩等自然景观。该文主要描述了基于分形技术的分形布朗运动fBm以及在此基础上提出的随机中点位移法,给出了算法的实现细节和程序实现的细节,并且在Delphi7和OpenGL环境下运用上述方法实现了对山脊和山脉的仿真。试验结果证明应用这种方法生成的山脊及山脉具有较好的真实感,并且算法简单、易于实现、合成速度快,在实际中是切实可行的。     

一种分级声纳图像识别系统的设计研究

设计了一种基于声纳纹理信息的由粗到精的分级图像识别系统。系统的粗识别部分是由灰度—空间直方图构成，该直方图将灰度和空间信息有机地融合起来，较好地解决了传统直方图缺少空间信息的不足；精识别部分通过计算图像频谱曲线的分形维数进行图像识别。该方法既考虑了图像的全局特性又包含了细节信息。从而在不增加计算复杂性的前提下。使识别效率明显提高。通过对声纳图像的识别实验，进一步证明了该方法的有效性和工程应用价值。     

Automatic grid construction for few-body quantum-mechanical calculations

An algorithm for generating optimal nonuniform grids for solving the two-body Schrödinger equation is developed and implemented. The shape of the grid is optimized to accurately reproduce the low-energy part of the spectrum of the Schrödinger operator. Grids constructed this way are applicable to more complex few-body systems where the number of grid points is a critical limitation to numerical accuracy. The utility of the grid generation for improving few-body calculations is illustrated through an application to bound states of He trimers.     

Coons型分形曲面的生成方法

将传统计算几何中的网函数插值方法与分形插值函数理论相结合，给出生成分形Coons型曲面的一种新方法.     

基于相似块线性旋转变换的分形图象编码方法

针对Jacquin分形编码算法中选取的相似块数目较少,从而与图象块匹配的效率不高的缺点,提出了通过线性旋转变换来扩充相似块数目,以进行最佳匹配的分形编码方法,与通常方法不同,为了充分发掘图象自身的相似性,该方法首先在图象中的多个方向上选取相似块,然后通过对称变换和线性旋转变换生成新的相似块集来进行编码,当旋转方向数取4时,就可以将Jacquin提出的Isometries变换归结为该方法的一种特例,通过调整旋转方向的数目,能有效地改善Isometries变换相似块数目不足的缺点,并得到了较优的压缩结果。另外,针对线性旋转变换还提出了基于查找表的加速算法,从而显著减少了编码时间。     

一种基于分形的图像编码改进算法

本文提出了一种新的基于分形的图像编码改进算法,该算法结合小波变换多分辨率分析的特点,对分解后的高层子图像进行基本分形编码,根据不同层子图像之间的相似性,由高层分形编码构造低层子图像分形编码,同时根据不同方向子图的纹理特征不同,采用不同形状的块进行分形预测,实现图像压缩。实验证明,这种改进算法能够大大缩短分形编码的时间,并取得较高的压缩比。     

不同空间尺度下石臼陀岛海岸线提取的遥感应用研究

空间尺度作为地学研究的基础,对于海-陆-气三相交互作用的海岸线的研究具有重要科学和实用意义。基于QuickBird、SPOT5和Landsat5等多源遥感影像提取石臼陀岛海岸线,构建了基于像元数的精度评价模型。依据分形理论,通过尺度转换模型,研究了海岸线遥感信息分维的尺度效应。在空间尺度校正的前提下分析了尺度效应造成的海岸线提取精度差异,以更加接近实际地对石臼坨岛海岸线的动态变化特征进行分析。研究表明:①石臼陀岛整体海岸线的分形维数为1.0111;②海岸线尺度效应随海岸类型不同而有所差异,该岛人工海岸线和粉砂淤泥质海岸线分形维数分别为1.0123和1.0089,前者较后者略大;③尺度转换后海岸线理论长度变化量表现出随尺度增加而增大的“边际效应”。     

结合DCT与分形编码的自适应水印算法

提出并实现了一种结合DCT与分形编码的自适应水印算法.将宿主图像分成大小相同的不重叠方块,利用分形编码的拼贴误差对图像块进行分类,并构造原始宿主图像的二值特征标图,采用Arnold变换置乱二值特征标图和二值版权图标,再进行异或(XOR)运算得到隐秘水印.最后通过在子块DCT域中所选的三个中频系数的比较来完成隐秘水印的嵌入.实验表明,按该方法嵌入的水印具有良好的不可见性,也能较好抵抗高斯滤波、JPEG压缩、叠加噪声等处理.     

一种优选码书搜索的分形图像编码算法

为了克服分形图像编码计算量大、编码时间长的缺点，提出了一种结合图像自身特点的优选码书搜索、自适应误差门限的分形图像编码算法，并结合四叉树编码算法展示了该算法搜索效率高、编码时间短、重建图像质量高的优点。实验证明，该算法能大大缩短编时间，为分形编码走向实用创造了条件。     

一种改进的机器人路径规划的蚁群算法

针对具有复杂回旋地形结构的机器人路径规划问题, 提出了一种改进的蚁群算法. 该算法引入自适应迁移概率函数实现蚁群具有正、反向运动的能力, 改善了算法的曲折迂回能力; 能见度信息中引入距离启发因素和障碍相交检测机制, 完成路径搜索与避障过程有机结合, 提高算法的搜索效率; 引入贪婪信息素更新策略和节点信息素分布, 降低了数据存储量, 改善了路径规划的效果和算法的收敛速度. 基于不同算法的比较仿真实验, 数值结果证实了该算法的有效性.