采用密度k-means和改进双边滤波的点云自适应去噪算法

采用相移结构光测量系统得到的三维点云,不可避免存在噪声.通过密度k均值(k-means)聚类算法将点云分为大尺度噪声点和小尺度噪声点,设定邻域大小以及点的数量来去除孤立噪声点;使用类内距离和类间距离的比值作为评价函数,得到最佳聚类数去除小片噪声点云;对于混杂在真实点云中的小尺度噪声点,采用鲁棒性更强的改进型双边滤波器进行点云光顺.实验验证表明:采用基于密度k-means和改进双边滤波结合的点云去噪算法可以有效去除各类噪声点,保持点云特征,相比平均曲率算法和基于特征选择的双边滤波算法,去噪效率分别提高了24％和16％.     

一种改进的多尺度自适应角点检测方法

现有的多尺度曲率乘积算法MSCP(Multi Scale Curvature Product)在检测过程中存在漏检和误检的现象,并且由于阈值设置不合理容易导致算法不稳定。针对以上不足,提出一种基于曲率多尺度的自适应角点检测算法AMCP(Adaptive Multi-scale Curvature Polynomial)。首先,结合尺度多项式的方法,不仅显著增强了曲率极值点的峰值,而且避免了曲率积对一些角点平滑;然后,构造局部曲率显著度LCCS(Local Corners Curvature Saliency),从而用自适应的阈值代替全局阈值,增强算法应对尺度,旋转等变化的鲁棒性;最后,提出曲率增长度的方法,通过该方法有效地区分圆角点和钝形角点。通过实验表明,AMCP算法提高了角点检测的正确率以及稳定性,相较于MSCP算法以及改进的CSS(Corner Detection Through Curvature Scale Space)算法具有更加优越的检测性能。     

基于笔画曲率特征的笔迹鉴别方法

现有的手写汉字脱机笔迹鉴别方法存在只能针对特定字符或需要大量样本字符等问题,为此提出一种基于笔画曲率特征的笔迹鉴别方法。首先运用数学形态学对采集的笔迹图像进行预处理,在横、竖、撇、捺四个方向提取具有代表性的笔画骨架,然后对笔画骨架进行圆的重构,提取四个方向笔画圆的曲率作为特征值组成笔迹特征矩,根据待鉴别的笔迹特征矩与数据库中笔迹特征矩向量夹角相似性度量结果对样本做出判断。实验结果表明该文方法对于待鉴别样本字符的内容没有要求,样本字符数量要求低、应用范围广、鲁棒性强。     

高次B样条的光顺及其研究

文中立足于几何的角度 ,侧重于曲率、挠率的变化 ,从奇点、拐点入手 ,提出了光顺的准则 ,引进了一套光顺的方法 ,应用于控制更为灵活、描述更为细腻的非有理五次B样条光顺。采用节点判断 ,分段B样条内部分析 ,宏观与微观相结合 ,研究了按所提准则的光顺具体实现方法。     

一种深度图像中的表面曲率估计算法

曲率估计在深度图像分析中占有重要地位,传统的有限差分或局部拟合方法未考虑到表面上可能出现的不连续性,因而会不可避免地出现错误,为了得到有效可靠的曲率估计,本文提出了基于自适应局部表面拟合和鲁棒最大似然的估计的曲率估计算法,首先,提出曲面是分片光滑的假设,表面曲率需从该像素所属的光滑曲面片来估计,其次,定义了能量函数来度量拟合窗的平滑度,在局部表面拟合时,依据最小化能量函数的原则来自适应移动拟合窗的中心,以使拟合窗达到最“光滑”,最后,采用鲁棒最大似然估计以消除仍然存在的“局外点”的影响,理论分析和实验结果证明估计算法是稳健,可靠,有效的且计算复杂度小。     

空间曲线的几何Hermite插值问题

在给定的 GC2 插值条件下 ,构造了一条空间四次 Bèzier曲线 (空间曲线的几何 Hermite插值问题 ) ,结果表明了四次 GC2 - Herm ite插值问题的解是局部存在的 ,并且有一个自由度 ;文章还讨论了逼近阶 ,并证明了局部解具有六阶逼近精度 .     

二次有理Bèzier曲线曲率单调条件的研究

文中研究并推导出了二次有理 Bèzier曲线的曲率单调条件 .研究结果表明 ,有理 Bèzier曲线比 Bèzier曲线的曲率单调条件具有更大的自由度 .对于任意的三个控制顶点 ,只要两控制边的夹角不小于 90度 ,必定存在一族曲率单调的二次有理 Bèzier曲线 .二次有理 Bèzier曲线不仅可表示曲率单调的抛物线段 ,还可表示曲率单调的椭圆弧和双曲线段 ,这取决于权因子的取值 .     

一种基于稳定特征的全自动图像拼接算法

提出了一种改进的特征匹配算法,该算法是基于稳定特征向量,即在多尺度空间下检测图像,得到稳定特征点,并在稳定特征点上利用梯度方向提取特征向量作为匹配要素的一种图像拼接算法.试验结果表明:本算法在速度上和普通的特征拼接算法相差不大,但由于特征点的稳定性,所以具有较好的鲁棒性,适合各种不同特点的图像拼接应用.     

重复控制系统中非周期扰动的抑制

为了改善重复控制系统中的扰动抑制性能,提出一种基于曲率模型的扰动估计新方法.该方法的主要特点是扰动的估计值直接与重复控制规则结合也不影响重复控制系统的稳定性.仿真结果显示该方法可以有效地抑制扰动.     

基于视觉系统的聚类算法

人类对于结构的感知方式和产生数据的物理系统原理对于聚类分析而言具有同等的重要性。因此,在聚类算法的设计和分析中,模拟人类的主要器官－视觉系统将帮助我们解决这一领域的一些基本问题。从这一观点出发,文中提出一类基于初级视觉系统尺度空间理论的聚类算法,并通过引入显著性假设,将生物物理学中的Weber定律与聚类结构的有效性联系起来。由此产生的聚类算法简洁有效,并可部分地回答那些与人类感知数据结构相关联的聚类有效性问题。我们的数值试验表明这一方法具有广泛的应用前景。