基于霍夫变换的全景图中建筑物识别方法

提出了一种能够自动识别全景图中建筑物轮廓的方法.首先利用Canny算子获得边缘图像,使用霍夫变换算法提取出边缘图像中的直线.然后检测各条直线之间的位置关系,由于全景图尺寸较大,采用了局部化原理来进行检测.再根据直线之间的位置关系生成直线关系图.最后遍历直线关系图得到封闭几何图形,从而识别出大规模全景图中的建筑物轮廓,为进一步的全景图中建筑物三维建模提供素材.算法分析和实验结果表明,该方法对于几何形状规则的建筑物能够较好的识别.     

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依据模拟驾驶区段的工务数据,在模拟驾驶过程中实时地生成三维视景.根据平面几何和立体几何的基础知识,设计三维空间直线和圆曲线对象的空间走向求解公式,以及以线路中心线为基准的纵断面顶点坐标求解公式.在将坡道、曲线重新组合的基础上,以线段为单位,计算轨道线路中心线的空间走向,根据线路、设备(设施)的纵断面结构,依据线路中心线的空间走向,求解纵断面的顶点坐标,构造三维视景所需要的三维平面要素.同时结合列车的运行状态,确定列车的空间方向,将线路的三维视景经三维平移、旋转得到驾驶场景.使用结果表明,三维虚拟场景能够还原真实场景,帧频率可达25fps,满足真实和实时的要求.     

城市轨道交通三维缓冲区构建方法

为解决现有地理信息系统无法完成城市轨道交通三维缓冲区构建的难题,采用八叉树作为构建三维缓冲区的基础数据结构,用线性八叉树编码储存轨道交通实体的空间结构信息,将交通三维缓冲区分析转化为八叉树节点的空间分析。研究了八叉树节点的空间关系,得出了一种线性八叉树邻域分析的新算法,即0-1互换算法。运用0-1互换算法找出轨道交通的边界节点,确定边界节点的边界方向,由边界节点构建交通三维缓冲区,形成了一套由线性八叉树构建城市轨道交通三维缓冲区的新方法。运用0-1互换算法对直线隧道、曲线隧道、直线高架桥、曲线高架桥等轨道交通实体模型进行边界节点提取,并与传统算法和经典肖氏算法进行了比较。选择连拱隧道、单拱隧道和高架桥3种结构,分别进行了三维缓冲区构建,统计了3种结构分割的八叉树节点数量,并与采用传统栅格结构进行三维缓冲区分析的栅格节点数量进行对比。分析结果表明:与传统算法和经典肖氏算法相比,0-1互换算法在对直线隧道、曲线隧道、直线高架桥、曲线高架桥4种轨道交通实体模型的边界节点提取中耗时最少,分别为5、7、10、18ms,将算法的时间复杂度由二次阶减少为一次阶;基于线性八叉树的交通三维缓冲区构建方法,对连拱隧道、单拱隧道与高架桥进行三维缓冲区构建时,其存储空间分别为栅格结构的7.26%、3.64%、3.72%。可见,基于线性八叉树结构的交通三维缓冲区构建方法能显著降低分析节点数量,提高交通三维缓冲区的构建效率。     

基于三视图的三维线框模型生成算法

依据画法几何学和工程制图的投影原理,介绍了一种基于三视图的线框模型快速生成算法。算法首先根据三视图的二维节点信息生成空间顶点,然后根据二维节点间的连接关系和投影原理来直接确定空间顶点间的连接关系,最后消除空间冗余元素并连接具有连接关系的三维顶点形成空间线框模型。     

三维应力奇异单元自动生成的通用算法

用1/4奇异单元模拟裂纹尖端奇异性已经成为断裂力学数值计算的重要手段.目前三维奇异单元主要是靠人工手动生成奇异节点,然后再生成单元,这种方法工作量大、效率低,尤其是对复杂结构或裂纹形状更是难以实现.这里研究了各种形状三维奇异单元自动化生成的通用算法,并编制了计算程序,最后通过算例验证了算法的正确性.     

基于电子海图信息实时生成三维视景技术

为简化航海仿真中的视景生成工作,从总体层面分析了电子海图数据与卫星图片数据的结合方式.给出了依据电子海图实时生成三维视景的基本步骤,对于某些关键的算法,进行了列举与比对.提出了基于电子海图信息实时生成三维视景这一技术构想.     

楼宇三维路径模型的自动生成算法

提出了一种楼宇三维路径的自动生成算法.该算法首先使用图像细化算法及特征点提取算法建立单层楼的通道路径,并将房间等楼层实体作为结点连接到通道路径上,从而建立好单层楼的路径图;然后利用楼梯结点和电梯结点将相邻的楼层路径图相互连接起来,生成完整的楼宇三维路径模型.该路径模型是由弧和结点结构组成的带权图结构,可以应用于智能导航、楼宇自动控制、紧急情况的人员疏散及楼宇安全等领域.     

三维空间大气紊流场生成与扩展方法

为了提高飞机穿越大气紊流场时的实时飞行仿真逼真度,提出了三维空间大气紊流场的生成与扩展方法。采用Von Karman模型,在频域空间直接进行蒙特卡罗法随机抽样,经三维傅立叶逆变换得到三维空间大气紊流场。基于傅立叶变换的复共轭对称特性,生成实的紊流场。在飞行仿真过程中,对预先生成的无因次紊流场进行有因次化,保证紊流场尺度和强度随飞行高度动态变化。运用基于对称扩展的紊流场扩展方法,保证生成的局部空间紊流场有效扩展为大范围连续紊流场。仿真结果表明:生成的三维紊流场在对称扩展前、后均符合Von Karman模型,且与基于紊流场相关函数矩阵的生成方法相比,新算法计算速度快,存储空间需求少,更适于实时飞行仿真。     

随机分形地形生成及其浏览

三维地形是虚拟自然环境中不可或缺的因素。文中介绍了基于分形技术的三维地形生成技术及其虚拟浏览,以分形技术中的一维中点位移法、二维中点位移法为基础,引出了Diamond-Square算法。并介绍了使用该算法生成三维地形的过程及其实现,给出了程序实现的细节和程序运行的结果。最后,也指出了这种算法的缺陷。     

基于三维高斯混合码本模型的运动目标检测算法

为解决智能视觉监控中码本模型参数调节困难和高斯混合模型概率分布计算的复杂性,提出了一种基于三维高斯混合码本模型的运动目标检测算法.该算法基于RGB空间建立码本模型,然后基于码字中的R、G、B分量建立三维高斯模型,从而使整个码本具有三维高斯混合模型的特征.实验结果表明:该算法具有较高的实时性(该算法的平均帧率约23.0帧/s,而iGMM(improved Gaussian mixture model)算法约9.0帧/s,BM(Bayesmodel)算法约6.2帧/s,CBM(codebook model)算法约10.7帧/s),且具有良好的检测质量.     

三角网模型多目标加权最短路径的特征线提取

针对倾斜摄影测量三维重建得到的三维模型在地物拐角棱线处结构粗糙、噪声较大、规则性缺失,难以快速准确提取出理想特征线的难题,提出一种基于多目标加权最短路径的特征线提取方法.首先对模型进行预处理,使模型具有完整、连续的拓扑结构,并将模型以有向图结构进行组织;其次顾及距离、方向和三角网变化趋势计算权重,约束迪杰斯特拉算法获取...     

Hardware architecture design of block-matching and 3D-filtering denoising algorithm

Block-matching and 3D-filtering(BM3D) is a state of the art denoising algorithm for image/video,which takes full advantages of the spatial correlation and the temporal correlation of the video. The algorithm performance comes at the price of more similar blocks finding and filtering which bring high computation and memory access. Area, memory bandwidth and computation are the major bottlenecks to design a feasible architecture because of large frame size and search range. In this paper, we introduce a novel structure to increase data reuse rate and reduce the internal static-random-access-memory(SRAM) memory. Our target is to design a phase alternating line(PAL) or real-time processing chip of BM3 D. We propose an application specific integrated circuit(ASIC) architecture of BM3 D for a 720 × 576 BT656 PAL format. The feature of the chip is with 100 MHz system frequency and a 166-MHz 32-bit double data rate(DDR). When noise is σ = 25, we successfully realize real-time denoising and achieve about 10 d B peak signal to noise ratio(PSNR) advance just by one iteration of the BM3 D algorithm.     

基于改进遗传算法的铁路三维空间线路智能优化方法研究

归纳和总结了铁路线路智能优化与三维空间信息之间的内在联系,基于OSG技术对空间信息数据进行高效组织,加工处理与信息输出为一体,建立了三维空间信息模型,为铁路三维空间线路智能搜索提供可视化地理信息环境。以平面交点坐标、交点半径、纵面变坡点里程、变坡点高程为设计变量,充分考虑了空间线路平面约束、纵断面约束、平纵组合约束和环境影响约束条件,深入分析铁路三维空间线路优化费用目标函数,建立了铁路三维空间线路综合优化数学模型。采用浮点编码方式,以交点偏移距、交点曲线半径、链式变坡点高程为基因序列,针对多约束条件构成的优化空间进行深入的研究,生成线路方案群;基于多目标排序矩阵方式对每代中线路方案进行适用度计算,设计了选择、交叉和变异三类遗传算子,逐代遗传进化,实现了线路方案向最优线路方案群自动搜索,完成了铁路三维空间线路智能寻优过程。以本文提出的理论与方法为基础,基于vs.net、OSG、数据库等技术实现了铁路三维空间智能选线系统的开发,结合实际工程对本文的理论模型与算法进行了验证和评价。     

利用微机实现三维形体有限元分析前处理

本文讨论了有关三维有限元前处理的一些问题。采用以等参映射为基础的自动编码方法,可自动剖分20节点六面体和15节点五面体及其混合单元。对矩阵带宽极小化的Rosen算法作了一些改进。为了数据检查,绘制了消除了隐线的三维网格图,它可为计算和分析提供方便。     

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放射形专用线非直达车流取送方案的选择是一个非常复杂的组合优化问题,当作业的专用线数为n时,取送方案数达到(n!)2,采用经典算法求解用时太长. 为了提高非直达车流取送方案的计算效率,将禁忌搜索算法同时用于送车方案和取车方案的求解过程. 对禁忌搜索算法的主要因素进行了设计,通过两组实例仿真,验证了禁忌搜索算法用于求解非直达车流取送方案的有效性. 仿真结果表明,专用线数越多,计算时间越长;在专用线数一定的条件下,最优方案的等值方案数越少,搜索范围就越大,计算用时也越长. 专用线不超过8条时,计算用时不超过3 s,计算效率满足了现场生产需要.     

弹射冲击荷载下重载铁路路基动位移空间分布特征

为研究军用重载铁路路基动响应空间分布特征,通过高度非线性分析程序ANSYS/LS-DYNA3D建立了重载铁路轨道-路基-地基三维显式动力分析模型,并引入三维一致黏弹性人工边界;采用梯形冲击荷载模拟弹射冲击,探讨了不同幅值(150～600?kN)的弹射冲击荷载作用时重载铁路路基系统动位移的空间分布特征,通过Boussin...     

Exploiting Local and Global Characteristics for Contrast Based Visual Saliency Detection

Visual saliency is an important cue in human visual system to identify salient region in the image;it can be useful in many applications including image retrieval,object recognition,image segmentation,etc.Image contrast has been used as an effective feature to detect visual salient region.However,the conventional contrast measures either in spectral domain or in spatial domain fail to give sufficient consideration towards the local and global characteristics of the image.This paper presents a visual saliency detection algorithm based on a novel contrast measurement.This measurement extracts the spectral information of image block using the 2D discrete Fourier transform(DFT),and combines with the total variation(TV)of image block in spatial domain.The proposed algorithm is used to perform salient region detection in the image,and compared with state-of-the-art algorithms.The experimental results from the MSRA dataset validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

一种高效的圆形窗口线段裁剪算法

在圆形窗口线段裁剪过程中,当两端点都在窗口之外时情况较为复杂.从较远端点向圆形窗口引切线,通过判断点相对于两切线以及垂直于切线的两圆半径所在直线的位置关系,确定被裁剪线段是否与圆形窗口相交,只对有交点的情况才进行求交运算.实验结果表明,本算法明显提高裁剪效率.     

考虑线路输送能力利用的城市轨道交通列车开行方案优化方法

考虑线路输送能力利用的空间不均衡性,建立以线路输送能力利用率最大化、上线车组数和乘客出行费用最小化为目标,以交路形式、发车频率、列车编组为决策变量的多交路列车开行方案优化模型.设计线性加权法与遗传算法相结合的求解算法.结合算例,对比单一交路、嵌套交路和衔接交路最优开行方案下的列车运行效果及在不同客流特征下的适用性.结果表明,以输送能力利用率最大化为目标能够有效提升线路输送能力利用率及其空间均衡性,符合乘客和企业的共同利益;对于单峰型客流集中线路,保持最大客流断面位置及取值不变,当单峰内客流需求比例超过30%时,适宜开行多交路列车.     

基于结构光的多投影显示系统图像对准算法

为了解决多投影显示系统的图像对准问题,提出了一种基于结构光投影技术的对准算法.该算法通过求取等相位线的交点来建立投影机图像与相机拍摄图像间的映射关系,对于投影机图像上任一像素点,有水平和垂直2个相位值.在相机图像的水平相位展开图中找出与该点水平相位值相等的离散坐标点的位置,拟合出一条水平等相位线,同理,可以得到它的一条垂直等相位线;求出水平和垂直等相位线的交点,即为该点对应于相机图像中的像素点.该算法无需知道显示墙的解析表达式和相机的内部参数,适用于任意光滑的曲面显示墙.对准后图像与原始图像的对比实验表明:峰值信噪比达到27.904,结构相似度为0.972 4,说明该算法能有效提高图像的对准精度.