基于GPU的双二次B样条图像缩放

图像缩放算法中最常见的是基于核函数的插值算法,包括最邻近插值、双线性插值以及双三次插值等。最邻近插值算法简单高效,但具有很明显的锯齿现象;而双线性插值算法由于其具有低通滤波器的性质,容易造成图像边缘不清晰;双三次插值算法具有较好的视觉效果,但由于其计算量的增大,效率不高。针对双三次插值算法的低效问题,提出了一种基于双二次B样条局部插值的图像缩放方法,该算法在插值过程中采用了4个采样点以区别于传统的二次插值函数,避免了相位失真的问题;同时着重研究了如何利用该算法良好的局部性以及易于并行实现的特征,利用GPU对该算法进行加速以提高算法的效率。研究结果表明,该算法在保持双三次插值算法效果的基础上对算法效率有将近十倍的提升。     

局部自适应非线性图像放大算法

已有的基于相关性检测的图像缩放算法所检测的边缘方向较少,并且只考虑了边缘特征的常数相关性,有时难以发掘像素之间所蕴含的关联性.为此,提出一种基于相关性检测的非线性图像放大算法.在检测图像中像素的相关性时,充分考虑像素之间潜在的相关方向;在检测相关性的过程中引入针对图像边缘特征的线性和二次相关性检测,用常数、线性或者二次函数来拟合像素之间的关系,从而更全面地描述像素之间的相关性,即图像的边缘特征,使得图像在放大过程中沿着图像的边缘特征进行,有效地消除了放大图像的模糊问题.实验结果表明,该算法具有良好的局部性,适合于GPU并行实现.     

柴油机可调两级涡轮增压系统一维仿真建模及验证

为降低柴油机在瞬态工况下试验的成本和难度,运用GT-Power软件建立安装可调两级增压系统的柴油机仿真计算模型,并对模型计算结果进行验证。结果表明：所建模型的仿真和试验结果有较好的一致性;稳态工况下,燃油消耗率相对误差为2.95%,进气压力相对误差为4.96%,涡前温度相对误差为4.89%;瞬态工况下,计算转矩、转速和增压压力与试验的结果相差较小且变化趋势有非常好的一致性。该仿真模型准确、可靠,可以进行可调两级增压系统柴油机稳态及瞬态性能的仿真研究,仿真结果可以为两级涡轮增压柴油机试验提供有效的数据支持,提高试验效率。     

地铁站台导航系统

在地铁站台候车时,因为乘客无法了解下一班列车车厢内的情况,在乘客上车以后,列车车厢内会产生人数分布不均匀的现象。针对这一问题,本作品可以利用地铁车厢内自带的摄像头来捕捉下一辆列车的客流分布情况,并且综合目前站台排队情况的信息,通过在地铁站台每个候车门上加装一个导航指示灯的方式,来引导乘客去较空的车厢进行候车。     

多层阴影图轮廓边背投软影算法

在场景深度和物体分布复杂时,针对轮廓边背投软影算法中的可见性因子计算存在误差,从而导致过阴影和光渗等绘制瑕疵的问题,提出一种基于掩码的多层阴影图遮挡物轮廓边背投软影算法.该算法通过计算光源掩码的深度复杂函数获得更准确的可见性因子,解决了轮廓边背投软影算法中存在的过阴影问题;将光源掩码计算与多层阴影图结合以解决光渗问题,最终生成更高质量的光滑软影.实验结果表明,在保证绘制效率的前提下,文中算法可以产生更为准确、真实的软影效果.     

高质量快速百分比邻近滤波软影算法

在基于实时绘制的各种应用中,百分比邻近滤波软影算法可以高效地绘制视觉真实的软影效果.针对该算法中存在的3个主要问题,提出一种具有高质量阴影滤波的高效百分比邻近滤波软影算法.首先通过多尺度阴影图数据结构精简搜索区域,提升了遮挡物深度估计的正确性;然后使用基于GPU的线性四叉树遍历算法快速计算遮挡物平均深度,节省了大量的纹理采样开销,大大提高算法效率;最后采用光滑阴影滤波算法,解决了百分比邻近滤波算法中的走样瑕疵.将文中算法集成入多阴影图算法框架可以取得接近物理真实的软影效果.实验结果表明,该算法在效率和阴影质量方面均取得了显著的进步.     

基于空燃比控制的可调两级增压动态性能研究

以6缸可调两级增压柴油机为研究对象,设计了高压涡轮旁通闭环控制系统;建立了前馈式PI闭环控制算法,在瞬态过程中采用根据空燃比及其变化率对旁通阀开度进行调节的策略。瞬态工况试验表明,设计的闭环控制系统和算法对发动机动态响应性能的提高具有明显的效果。当发动机喷油量或者转速增加时,系统判断其进入加速或加载阶段,旁通阀立即关闭,进气压力迅速建立,减弱了涡轮增压系统的迟滞效应;当过量空气系数出现上升趋势时,旁通阀调节至查表所得的开度,待发动机喷油量和转速均不发生变化时,系统判断发动机恢复稳态,进入稳态闭环调节模式。对比其他不含动态判断的情况,发动机动态响应特性明显提升。     

一种基于场景分析的建筑图像水平自适应调整方法

建筑图像是一类经常会在电视节目中出现的内容.摄像机非水平位置拍摄建筑物会影响建筑图像画面的美感.建筑类自然场景图像倾斜自动调整,其技术核心在于如何检测出图像拍摄时的水平倾斜角.针对建筑图像的自适应水平调整要求,基于成角透视原理,利用建筑的轮廓线,通过边缘检测及霍夫变换提取出主要偏向水平直线的参数,基于直线参数方程得到平行线的透视消失点,再利用建筑物的两个水平消失点估计得到成像倾角,最后通过图像旋转变换得到调整后的图像,相关实验结果验证了所提方法的有效性.