最新刊期
      2002 年 第 7 卷 第 9 期

        学术论文与技术报告

      • 基于分类体数据的四面体网格剖分算法

        杨晓松, 申皓, 唐泽圣
        2002, 7(9): 865. DOI: 10.11834/jig.200209285
        摘要：虚拟内窥手术是以真实病人的CT或者MRI扫描数据为基础，首先通过组织分割，在计算机内部建立起三维模型，然后通过虚拟现实技术来模拟窥镜手术全过程的一项技术。其中，人体器官的三维网格建模是该技术中一个十分重要的部分，为了准确地进行了人体器官三维网格建模，在对三维体数据进行组织分割的基础上，提出了一种由分类体数据直接建立三维四面体网格的方法，由于Delaunay三角剖分所产生的网格质量比较高，所以该方法沿用逐点插入算法的思想，以特征点的提取和Steiner布点为基础来生成四面体网格，并通过组织边界的判定准则和利用flip操作来恢复组织边界，实践证明，该方法所生成的网格具有自适应的网格密度。  
        关键词：分类体数据;四面体网格剖分算法;Delaunay三角剖分;虚拟内窥手术;CT;MRI;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于骨干长度比例之运动重定目标算法

        杨熙年, 张家铭, 赵士宾
        2002, 7(9): 871. DOI: 10.11834/jig.200209286
        摘要：为了减轻动画制作劳动强度，提高动画制作产能以及自动产生仿真动画，提出了一种结合运动捕获器（Motion Capture)技术与逆向运动学原理的用于完成关节动画中实时运动重定目标（Motion Retargeting)的新算法，该算法的主要概念是首先根据“原动者”与“标的者”之身材比例，推算出、标的者”末端效应器之定位，然后再利用逆向运动学之算法求得“标的者”各关节之旋转角度，因为该算法充分地利用了捕获器所纪录的“原动者”运动信息的密集重复性，而且所设计之定位法则能满足原运动对未端效应器之约束，所以该方法能展现出与原运动十分相似的动画，同时不违背原设定之约束，实验数据也展示，并说明了该算法之效能与优点。  
        关键词：骨干长度比例;运动重定目标算法;运动编辑;逆向运动学;计算机动画   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于C—B样条的Catmull—Clark细分曲面

        2002, 7(9): 876. DOI: 10.11834/jig.200209287
        摘要：为了解决Catumull-Clark细分曲面在工程上难以推广的问题，给出了一种基于C－B样条的Catumull-Clark细分曲面的算法，C－B样条曲线是B样条曲线的拓广，但它们的形状依赖于参数α，由于新的曲面细分方法充分利用C－B样条能够精确表示圆，椭圆等规则形体的特性，因而使通过此方法生成的细分曲面，除了在奇异点处能保持二阶导数连续外，还能够像C－B样条曲线，曲面一样，精确地表示圆柱等常规曲面，统一工程曲面等的造型，同时它仍然保持细分曲面的造型特点，即能够解决NURBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题，另外，还可依赖控制参数α的调节作用来增加造型的自由度，而且当α→0时，它们就退化成Catmul-Clark细分曲面，在工程图形上的应用实例表明，这种算法简单，有效。  
        关键词：C－B样条;C－曲线;细分曲面;Catmull－Clark;几何造型;工程图形;曲线分割   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于C-B样条的Catmull-Clark细分曲面

        林兴, 罗国明, 张纪文
        2002, 7(9): 876. DOI: 10.11834/jig.200209267
        摘要：为了解决 Catum ull- Clark细分曲面在工程上难以推广的问题 ,给出了一种基于 C- B样条的 Catumull-Clark细分曲面的算法 .C- B样条曲线是 B样条曲线的拓广 ,但它们的形状依赖于参数 α.由于新的曲面细分方法充分利用 C- B样条能够精确表示圆、椭圆等规则形体的特性 ,因而使通过此方法生成的细分曲面 ,除了在奇异点处能保持二阶导数连续外 ,还能够像 C- B样条曲线、曲面一样 ,精确地表示圆柱等常规曲面、统一工程曲面等的造型 ;同时它仍然保持细分曲面的造型特点 ,即能够解决 NU RBS曲面难以处理的任意拓扑结构的造型问题 ,另外 ,还可依赖控制参数 α的调节作用来增加造型的自由度 ,而且当 α→ 0时 ,它们就退化成 Catm ul- Clark细分曲面 .在工程图形上的应用实例表明 ,这种算法简单、有效 .  
        关键词：C-B样条,C-曲线,细分曲面,Catmull-Clark,几何造型   
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        更新时间：2024-05-08

      • 图形与图象再现的有限元算法

        蔡中义, 李明哲
        2002, 7(9): 882. DOI: 10.11834/jig.200209288
        摘要：在计算机视觉以及CAD/CAM等领域都涉及到基于离散观测数据的目标图象或三维曲面图形的重建问题，为此，将最佳逼近与数据平滑理论相结合，提出了一种基于有限元技术的图形与图象重建方法，该方法首先采用Lagrange乘子方法建立正定泛函，进而应用有限元技术及Wewton失代方法求得函极值解，然后通过有限元解的插值计算，重新构造出图形或图象，由于结合了数据平滑处理，因此该方法不仅消除了数据上噪声的影响，而且提高了重建的精度，实验结果证明了方法的有效性和实用性。  
        关键词：图象再现;有限元算法;图象重建;数据处理;计算机视觉;图象平滑;CAD;CAM   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于多尺度彩色形态矢量算子的边缘检测

        刘直芳, 游志胜, 曹刚, 徐欣
        2002, 7(9): 888. DOI: 10.11834/jig.200209289
        摘要：数学形态学在图象处理中已经得到广泛地应用，但传统的形态学常应用于二值图象处理，后来发展应用到灰度图象处理，对于其用于彩色图象处理的研究还不是很多，通过对传统的数学形态学的几何描述，以及对目前形态学在边缘检测中的应用分析，提出了一种新的多尺度的彩色形态矢量边缘检测算子，该方法是利用不同尺度形态边缘检测算子来检测不同尺度下的边缘强度，再对不同尺度下的边缘强度图进行合并，从而得到新的边缘强度图象，利用该算法对实际图象和合成图象进行了实验，将实验结果与传统的边缘检测算法相比较，由于新的多尺度彩色形态矢量算子能检测出更多的细节边缘，因此将更有利于图象的进一步分析处理，同时将实验图象人为地增加噪声后，再利用该算法进行实验，其结果表明，该算法对噪声具有很好的鲁棒性。  
        关键词：多尺度彩色形态矢量算子;边缘检测;二值形态;灰度形态;数学形态学;计算机视觉;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 任意NUBS曲线的小波分析和造型技术

        刘建, 关右江, 秦开怀
        2002, 7(9): 894. DOI: 10.11834/jig.200209290
        摘要：为了对任意NUBS曲线进行精确的分解和重构，提出了半正交B样条小波分解和重构的新算法，同时给出了处理非均匀B样条曲线的非整数阶分辨率的小波分解和重构算法，并实现了任意非均匀B样条曲线的多分辨率表示，对于任意非均匀B样条或NUBS曲线，无论它有多少个控制点，均可以对它进行半正交分解和重构，而不受控制点数必须等于2＋3的限制，从这个意义上讲，该方法不仅可以实现连续分辨率水平（continuous-resolutionlevel)的非均匀B样条曲线造型，还可以对非均匀B样条和NURBS曲线进行精确的分解和重构，这对于B样条曲线曲面的多分辨率造型与显示具有重大应用价值。  
        关键词：NUBS曲线;小波分析;造型技术;B样条曲线;多分辨率造型;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 结合平衡控制的动作过渡算法

        许威威, 潘志庚, 葛云芳
        2002, 7(9): 901. DOI: 10.11834/jig.200209291
        摘要：为了有效地利用运动捕获数据来驱动虚拟人物，研究了动作过渡中的约束求解问题，该运动学约束求解可由解析的IK算法快速完成，但对每帧附加约束，以保证解的连续性，同时，为了使生成的动作更加真实，提出了一种在动作过渡的关键点求取平衡姿势的方法，并通过构造偏移映射，将其叠加到已生成的动作过渡序列图象上，从而较好地模拟了动态平衡过程。  
        关键词：平衡控制;动作过渡算法;人体动画;逆序运动学;偏移映射;层次B样条;动画制作;运动捕获   
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        更新时间：2024-05-08

      • 三维物体的形态图表达方法

        曾接贤, 鲁宇明, 黎明, 储珺
        2002, 7(9): 906. DOI: 10.11834/jig.200209292
        摘要：三维物体的表达方法是计算机视觉中的关键问题之一，现有的各种三维物体表达方法虽然在各自的识别中得到应用，但都存在各自的局限性，用形态图表达三维物体是一种以视点为中心的表达方法，由于它列举了一个物体所有可能的“定性”形象，即它可使用最少的二维投影线图（特征视图）来表达一个完整的三维物体，因此使三维物体识别转化为2D与2D的匹配，该文首先定义了二维线图拓扑结构等价的判别准则，然后给出了构造透明物体形态图的方法，最后根据拓扑结构等价准则来得到不透明物体的形态图和特征图，并用圆锥与圆柱相交的实例进行了验证。  
        关键词：表达方法;三维物体识别;三维物体表达;形态图;特征视图;计算机视觉   
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        更新时间：2024-05-08

      • 下颌骨CT序列图象的三维重建

        杨文, 柳俊波, 廖明生, 杨杰
        2002, 7(9): 911. DOI: 10.11834/jig.200209293
        摘要：在对医学图象三维重建的研究现状和已有的重建方法进行分析的基础上，从牙科医生进行牙种植手术的实际情况出发，提出了一种简单，实用的三维图象重建算法－影像配准叠加法，该方法的基本思路是：首先对二维CT数字图象进行影像纠正，内插和配准，以确定每个像素的三维坐标值，再按其空间位置关系给每个像素点设置适当的透明度，然后进行影像配准叠加，以便在二维屏幕上显示出具有立体感的真三维图象来，实验结果表明，该方法定位精度高，重建图象失真度小，既能作定性观察，又能作定量测量，并且测量数据精度较高。  
        关键词：下颌骨;三维重建;影像叠加;CT图象;计算机断层摄影术;医学图象;牙种植手术   
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        更新时间：2024-05-08

      • 动态核医学图象的自适应平滑增强算法

        王洪君
        2002, 7(9): 918. DOI: 10.11834/jig.200209294
        摘要：核医学图象是指采用特殊的探测装置通过在人体外探测体内放射性核素分布而形成的图象，医学上常用这种图象来反映器官组织的形态与变化，由于其信噪比明显低于其他医学图象（X-ray,CT及MRI），图象粗糙，分辨率低，因此核医学图象处理方法显得比其他医学图象更为重要，为了获得较好的图象处理结果，针对动态核医学图象的特点，提出了一种用于动态核医学图象处理的自适应增强算法，用该算法进行图象处理不仅可增强图象的对比度和提高图象的视觉效果，而且可较好地滤除图象噪声，处理后的核医学图象判读效果很好，实验证明，该方法对处理灰度较低，噪声干扰较大的动态核医学图象是一种行之有效的方法，而对静态核医学图象则要依据γ图象的统计特性，采用适当的处理方法。  
        关键词：动态核医学图象;自适应平滑增强算法;图象噪声;图象增强;图象处理;滤波   
        2007
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        更新时间：2024-05-08

      • 物体多视角三维图象对齐复位的一种新方法

        衡伟
        2002, 7(9): 922. DOI: 10.11834/jig.200209295
        摘要：为了高质量准确地对物体多视角三维图象进行快速对齐复位，提出了一种将多个视角三维自然曲面数据精确对齐复位于同一坐标系中的新型迭代方法，该方法根据三维自然曲面的共同特性，并采用不同视角中对应曲面部分的若干单元面法向量误差最小及其对应顶点距离最小的迭代准则来进行对齐复位，同时还详细地叙述了迭代算法的过程，并讨论了提高算法速度与降低累积误差的方法，实例表明，该算法在无需约束三维数据采集过程和不额外增加三维数据采集设备及操作的情况下，不仅速度快，而且由复位后的各视角三维曲面形成的整体表面效果自然逼真。  
        关键词：多视角三维图象;图象处理;对齐复位;迭代算法   
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        更新时间：2024-05-08

      • 多光谱图象的真实感融合

        金剑秋, 王章野, 江照意, 彭群生
        2002, 7(9): 926. DOI: 10.11834/jig.200209296
        摘要：多光谱信息融合是指将从多光谱探测器获得的同一场景的多光谱信息特征组合到一起，并利用它们在时空上的相关性及信息上的互补性，以利到对景物更全面，清晰的描述，其真实感成像是指融合后的图像能保留原多光谱图像目标在特定条件下的光谱特征，针对用同一种方法来融合不同场景图象存在的问题，通过分析现有融合方法的优缺点和它们适用的场合，提出了一种综合的图象融合方法，该方法对相关性较弱，且互补性明显的图象对，采用一种新的基于人类视觉系统HVS的自适应加权平衡的融合方法来进行融合，这样能突出目标的光谱特性，而对于相关性较强的图象对，则根据场景目标距离的远近，分别采用小波变换和主成份分析来进行融合，实验表明，该方面能适合于不同类型的场景，其得到的融合结果优于用单种方法进行融合的结果，也有利于对目标的探测和识别。  
        关键词：多光谱图象;多光谱信息融合;真实感成像;HVS;小波变换;主成份分析;图象融合;多光谱探测器   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于小波包变换的遥感图象融合

        王海晖, 彭嘉雄, 吴伟
        2002, 7(9): 932. DOI: 10.11834/jig.200209297
        摘要：为了能够更好地把来自多传感器的图象信息综合起来，以提高对图象信息的分析和提取能力，在研究了小波包图象分析法之后，提出了一种基于小波包变换的图象融合方法，由于小波包变换能对图象进行多层次分解，包括对小波变换没有细分的高频部分也能进行进一步的分解，因此小波包分析能够为图象提供一种比小波多分辨分析更加精细的分析方法，利用此融合算法将由多传感器获得的同一目标不同波段的遥感图象和不同分辨率的遥感图象进行融合后得到的融合图象，能够很好地将源图象的细节融合在一起，通过与该融合图象进行主观与客观的评价比较，证明该融合方法可以获得更好的融合效果。  
        关键词：图象融合;小波包变换;遥感图象;融合算法;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于Delaunay三角化的手写体文字细化方法

        杨义军, 孟祥旭, 杨承磊, 汪嘉业
        2002, 7(9): 938. DOI: 10.11834/jig.200209298
        摘要：为了对手写体文字进行快速准确的识别，基于Delaunay三角化方法，提出了一种新的文字图象细化算法，该算法首先通过对文字图象边界的近似多边形进行Delaunay三角化，同时把其分成一系列保持拓扑关系的三角形，然后根据三角形的类型生成不同的局部骨架；最后连接生成整文字图象的骨架，由于该算法充分利用了图象的全局和局部信息，因此具有速度快，效果好等优点。  
        关键词：手写体文字;细化方法;骨架;Delaunay三角化;文字图象;文字识别   
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        更新时间：2024-05-08

      • 车辆牌照上英文和数字字符的结构特征分析及提取

        宋加涛, 刘济林
        2002, 7(9): 945. DOI: 10.11834/jig.200209299
        摘要：为了研制高性能的车辆牌照自动识别系统，在详细分析车辆牌照上英文和数字字符结构特点的基础上，选择字符图象中的闭合曲线作为其整体特征，将笔画端点，三叉点和四叉点作为其细节特征，同时将笔画中的拐角点作为其辅助结构特征，三者可分别用于字符的粗分类，细分类和相似字符区分，进而提基于图论和细节点特征的闭合曲线检测算法以及基于二值图象外边缘轮廓线的笔画拐角点检测算法，将上述结构特征用于车辆牌照上英文和数字字符识别，测得识别率达96％，用PⅢ550计算机完成结构特征抽取和字符识别所用时间约20ms／字符，表明这些结构特征适用于车辆牌照上英文和数字字符的快速识别。  
        关键词：车辆牌照;提取;数字字符;英文字符;结构特征;模式识别;文字识别;自动识别系统   
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        更新时间：2024-05-08

      • 各务异性网格生成及其在曲面三角化中的应用

        赵建军, 钟毅芳, 周济
        2002, 7(9): 950. DOI: 10.11834/jig.200209300
        摘要：网格生成技术在工程分析，科学计算可视化等领域有着重要的意义，为了快速进行曲面三角化，提出了一种二维各向异性网格生成方法，通过引入椭圆距离和椭圆矩阵，定义了三角形的外接椭圆，从而将Delaunay三角化方法扩展到各向异性环境中，并讨论了各向异性网格的性质，随后将各向异性网格方法应用在曲面三角化当中，并将曲面的第一基本形式作为参数域的椭圆矩阵，同时给出了曲面Delaunay三角化的定义，从而成功地利用了各向异性网格方法对曲面进行三角化，实践证明，不仅其速度要大大快于传统的三角化方法，并且该方法能统一处理各种二次曲面和裁剪NURBS曲面。  
        关键词：各向异性网格;Delaunay三角化;曲面三角化;椭圆距离;网格生成技术;科学计算可视化   
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        更新时间：2024-05-08

      • 面向欠约束几何系统的一种同伦求解方法

        彭小波, 陈立平, 周济
        2002, 7(9): 956. DOI: 10.11834/jig.200209301
        摘要：针对几何约束系统的数值求解过程中，经常发生的数值不稳定性问题，构造了一种面向欠约束系统的同伦方法，并将其与现有的求解与分解方法有机地结合起来，提出了一种牛顿－同伦混合方法，在牛顿迭代失败的位置自动调用欠约束同伦法，既提高了几何约束求解器的效率，同时又保证了求解的效率。  
        关键词：欠约束几何系统;约束求解;同伦法;约束分解;CAD;几何约束;求解器   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于层次细节模型的遮挡裁剪算法

        许云杰, 胡事民
        2002, 7(9): 962. DOI: 10.11834/jig.200209302
        摘要：遮挡裁剪和应用层次细节模型是两种有效的三维复杂场景渲染加速算法，为了快速地进行三维复杂场景的渲染，提出了一种结合层次细节模型与遮挡裁剪技术的算法框架，该算法首先在预处理阶段，将场景划分成不同空间层次结构；然后在运行时刻，对较高的空间层次，可应用遮挡裁剪技术判别场景的可见性，并裁剪掉不可见场景部分，而在局部的较低层次上，则应用网格简化方法来选择适当的模型层次细节，实验结果显示，该算法取得了较好的加速性能。  
        关键词：遮挡裁剪算法;计算机三维渲染;层次细节模型;计算机图形处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 闭环图象数字水印技术

        张力, 韦岗
        2002, 7(9): 968. DOI: 10.11834/jig.200209303
        摘要：为了使数字水印更鲁棒，更实用，通过对水印的嵌入过程及其性能的分析，提出了一种新的图象数字水印技术－闭环数字水印技术，并给出了小波域上的一种实现方法，该闭环水印技术的特点是利用水印的检测性能来不断地调整水印的嵌入，如果检测 能满足某种检测要求或者水印的嵌入已经影响了图象的质量，则可通过调整水印嵌入的强度或者通过调整水印来达到最佳嵌入，同时证明了所提出的闭环水印系统的收敛性，并对检测过程中似然函数的分布规律进行了具体分析，进而推导出两种假设检验情况下，似然函数的均值与方差，以及正确检测概率和错误报警概率的求解公式，其可作为闭环系统检测性能的判决条件，实验结果证明，该数字水印技术优于传统的水印嵌入方法。  
        关键词：闭环图象;数字水印技术;闭环系统;信息安全;人类视觉系统;小波变换;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于图象内容的小波域鲁棒水印技术

        张力, 韦岗
        2002, 7(9): 975. DOI: 10.11834/jig.200209304
        摘要：为了提高水印的鲁棒性及抗攻击能力，提出了一种基于图象内容的小波变换域水印技术，该技术是将水印内容的选取与原始图象的内容相联系，并在水印嵌入之前，先对水印进行伪随机排列，分块，扩展等预处理，以增强鲁棒性，其与传统的水印方法不同的是，在水印嵌入过程中选将分块后的水印嵌入，然后将整个水印嵌入，这样水印不仅嵌入到图象小波分解系数的低频分量中，也嵌入到高频分量中，而提取过程中，也同样提取分块后的水印和整个水印，并将基于图象内容的水印与事先给定水印在相同条件下进行了比较实验，实验结果表明，这种水印技术的鲁棒性明显好于传统水印技术，同时还证明了水印嵌入的容量不仅与视觉系统的刚刚可分辨门限有关，而且与水印信号本身的一些特性有关系。  
        关键词：图象内容;数字水印;小波变换;鲁棒性;信息安全;图象处理   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于多种编码的多群体遗传算法

        张莉芬, 黎明, 周琳霞
        2002, 7(9): 980. DOI: 10.11834/jig.200209305
        摘要：为了有效地克服标准遗传算法（SGA）中的早熟收敛现象，提出了一种基于多种编码的多群体遗传算法，该方法是采用3个群体同时进行进化的策略，其中，第1个 本是采用浮点数编码方法，以使该群体具有较强的局部搜索能力，第2个群体是采用二进制编码方法，以使该群体具有较强的全局搜索能力。第3个群体为“精华种群”，用于保存算法在进化过程中产生的优秀个体，在进化过程中，还通过引入“移民”策略来交换3个群体中的优秀个体，以有效地增加群体的多样性，该算法不仅不易陷入局部收敛，还具有较强的跳出局部收敛的能力，且收敛速度较快，通过对一系列典型复杂多模函数进行的优化计算试验，结果证实了该方法的有效性和优越性。  
        关键词：多群体遗传算法;早熟收敛;多种群进化;图象处理;图象编码   
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        更新时间：2024-05-08
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