The Method of Dynamic Palette Construction in Realistic Visualization Systems

The paper describes the colour approximation problem and the method of dynamic palette construction is suggested for its solution. The method uses the graphic display palette based on the computed true colour of the individual picture. Some aspects of human colour perception are considered. Two metrics in colour space are introduced to estimate closeness of the suggested colour approximation. The method was applied to visualize 3D scenes generated by ray tracing.     

A new intelligent prediction system model-the compound pyramid model

A current development trend in research on intelligent systems is to optimize a general intelligent prediction system into an individuation intelligent prediction system that is applied in specialized fields. Protein structure prediction is a challenging international issue. In this paper, we propose a new intelligent prediction system model, designed as a multi-layer compound pyramid model, for predicting secondary protein structure. The model comprises four independent intelligent interfaces and several knowledge discovery methods. The model penetrates throughout the domain knowledge, with the effective attributes chosen by Causal Cellular Automata. Furthermore, a high pure structure database is constructed for training. On the RS126 dataset, the overall state per-residue accuracy, Q3, reached 83.99%, while on the CB513 dataset, Q3 reached 85.58%. Meanwhile, on the CASP8 sequences, the results are superior to those produced by other methods, such as Psipred, Jpred, APSSP2 and BehairPred. These results confirm that our method has a strong generalization ability, and that it provides a model for the construction of other intelligent systems.     

Google Map数字栅格地图算法及应用

Google地图是Google向全球提供的电子地图服务,包括丰富的地图和黄页资源,特别是局部详细的卫星地图。通过具体分析Google Map不同坐标系下的坐标转换、Web墨卡托投影方式、地图瓦片URL组织结构,系统地研究了Google地图的算法及实现,并在VS2008环境下用C#语言实现了任意缩放系数下指定地图类型URL的合成和对应图片的下载。文中列出了部分程序代码以帮助大家进行后续开发设计,更有效地将Google地图集成到应用系统中。实验证实,该方法能够快速准确地下载指定范围的地图。     

局部特征表征的6D位姿估计算法

为解决有纹理模型在遮挡条件下6D位姿估计精确度不高的问题,提出了一种局部特征表征的端到端6D位姿估计算法。首先为了得到准确的定位信息,提出了一个空间—坐标注意力机制（spatial and coordinate attention）,通过在YOLOv5网络中加入空间—坐标注意力机制和加权双向特征金字塔网络（bidirectional feature pyramid network）,YOLOv5-CBE算法的精确度（precision）、召回率（recall）、平均精度均值（mAP@0.5）分别提升了3.6%、2.8%、2.5%,局部特征中心点坐标误差最高提升了25%;然后用 YOLOv5-CBE算法检测局部特征关键点,结合3D Harris关键点通过奇异值分解法（singular value decomposition）计算模型的6D位姿,最高遮挡70%的情况下仍然可以保证二维重投影精度（2D reprojection accuracy）和ADD度量精度（ADD accuracy）在95%以上,具有较强的鲁棒性。     

A data porting tool for coupling models with different discretization needs

The presented work is part of a larger research program dealing with developing tools for coupling biogeochemical models in contaminated landscapes. The specific objective of this article is to provide researchers with a data porting tool to build hexagonal raster using information from a rectangular raster data (e.g. GIS format). This tool involves a computational algorithm and an open source software (written in C). The method of extending the reticulated functions defined on 2D networks is an essential key of this algorithm and can also be used for other purposes than data porting. The algorithm allows one to build the hexagonal raster with a cell size independent from the geometry of the rectangular raster. The extended function is a bi-cubic spline which can exactly reconstruct polynomials up to degree three in each variable. We validate the method by analyzing errors in some theoretical case studies followed by other studies with real terrain elevation data. We also introduce and briefly present an iterative water routing method and use it for validation on a case with concrete terrain data.     

面向Internet的分布式遥感影像切割算法

为了实现遥感影像的网络快速发布,提出了一种高效的影像金字塔模型的构建算法,影像的切割与重采样均在内存中运算完成,尽可能地减少I/O操作,从而提高其执行效率。提出了面向Internet的分布式遥感影像的切割算法,并给出了基于B/S架构和基于C/S架构的两种实现方式。为了保证算法的效率与分布式结构,利用C++与Java联合编程进行实现。通过实例对算法性能进行测试,证明了算法的可操作性、实用性和高效性。     

红外热像视频的细微变化放大

目的 针对红外热像视频对比度低、成像模糊和难以进行细节观测的缺点,提出一种基于欧拉视角的红外热像视频细微变化放大方法。该方法可以将红外热像视频中细微的色彩变化和动作变化进行放大,将原本人眼无法察觉到的变化清晰地展示出来。方法 该方法首先采用对比度金字塔算法对红外热像视频中每一帧图像进行空域分解,其次对各个尺度的图像进行时域滤波,选择出感兴趣的变化频率并进行线性放大,然后对放大后的信号进行重构,最后对重构得到的图像进行降噪处理,从而获得细微变化放大的红外视频。结果 针对色彩放大和动作放大,实验采集了若干红外热像视频。其中,对人脸侧面的颜色进行放大时,选择像素值变化频率在0.751 Hz 范围内的信号进行滤波并放大,得到像素值变化被放大100倍的视频;对吉他弦的动作进行放大时,选择变化频率在100120 Hz范围内的信号进行滤波并放大,得到弦的动作幅度被放大的视频。结果表明该方法可以使视频中所选择的变化频段得到有效增强。结论 本文方法可以放大红外视频中原本无法观测到的细微变化,并使之清晰呈现,在军用和民用领域中有着广泛用途。     

基于改进HRNet的眼底视网膜血管分割算法

针对现有眼底视网膜血管分割算法普遍存在的微小血管细节丢失和病灶信息误判等问题,提出一种基于改进HRNet的血管分割算法.在预处理阶段,利用限制对比度自适应直方图均衡化和自适应的Gamma矫正提高血管与背景对比度;在编码阶段,将HRNet原始卷积替换为可变形卷积,提升卷积对复杂血管形态结构的适应能力;在多尺度特征融合阶段,引入空间金字塔池化和多尺度卷积,扩大感受野同时增强对目标局部特征关注度,改善血管伪影和细微信息丢失的问题.该算法在DRIVE数据库上仿真实验,其准确率、灵敏度和特异性分别为95.79％、80.33％和98.12％.     

基于改进残差网络的扬尘图像识别方法

当前利用深度学习方法进行扬尘图像识别的研究较少,一些传统的方法使得扬尘图像的识别率较低.针对这种情况,提出一种基于改进残差网络的扬尘识别方法.该方法将ResNet-50网络应用到扬尘数据集中,并对其网络结构进行了改进.加入空间金字塔池化以解决输入图像尺寸不固定的问题,并且将金字塔池的策略改为平均池化,将扩大特征图的方法应用到主干网络中,有利于提取到更加细粒度的特征,提升模型的性能,从而提高识别率.实验结果表明,该方法具有很高的精确度,为扬尘识别提供了一种有效的方案.     

空间金字塔分解的深度可视化方法

针对基于深度卷积神经网络的图像分类模型的可解释性问题,通过评估模型特征空间的潜在可表示性,提出一种用于改善理解模型特征空间的可视化方法.给定任何已训练的深度卷积网络模型,所提出的方法在依据原输入图像使得模型类别得分激活最大化时,首先对反向传播的梯度进行归一化操作,然后采用带动量的随机梯度上升训练策略,反向回传修改原输入图像.引入了通过激活最大化获得的图像可解释性的正则化方法,常规正则化技术不能主动调整模型特征空间的潜在可表示性,结合现有正则化方法提出空间金字塔分解方法,利用构建多层拉普拉斯金字塔主动提升目标图像特征空间的低频分量,结合多层高斯金字塔调整其特征空间的高频分量得到较优可视化效果.通过限制可视化区域,提出利用类别显著性激活图技术加以压制上下文无关信息,可进一步改善可视化效果.对模型学习到的不同类别和卷积层中单独的神经元进行合成可视化实验,实验结果表明提出的方法在不同的深度模型和不同的可视化任务中均能取得较优的可视化效果.