最新刊期
      2007 年 第 12 卷 第 5 期

        综述

      • 中国图像工程：2006

        章毓晋
        2007, 12(5): 753. DOI: 10.11834/jig.20070501
        摘要：该文是关于中国图像工程的年度文献综述系列之十二。为了使国内广大从事图像工程研究和图像技术应用的科技人员能够较全面地了解国内图像工程研究和发展的现状，并能够方便地查询有关文献，现从2006年国内15种有关图像工程重要中文期刊的共112期上发表的3013篇学术研究和技术应用文献中，选取出711篇属于图像工程领域的文献，并根据各文献的主要内容将其分别归入图像处理、图像分析、图像理解、技术应用和综述5个大类，然后进一步分入23个专业小类（与去年相同）。在此基础上还对这些文献进行了统计和分析。根据统计分析结果可看到我国图像工程在2006年许多新进展的情况。特别值得指出的是，在上述15种期刊上所发表的图像工程文献数量在2006年达到历史最高，显示了图像工程研究在中国继续发展的趋势。  
        关键词：图像工程;图像处理;图像分析;图像理解;技术应用;综述;统计;分类   
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        更新时间：2024-05-08

      • 对《中国图象图形学报》之洛特卡分布参数的统计分析

        章毓晋, 马婧
        2007, 12(5): 776. DOI: 10.11834/jig.20070502
        摘要：洛特卡定律反映了科研论文数量与作者数量之间的统计规律（常按期刊统计），但其中的参数与学科特点有关。《中国图象图形学报》是图象图形科学领域的重要刊物，以往对其论文数量与作者数量的研究均参照其他工作使用了经典洛特卡定律的参数（由洛特卡对物理和化学的刊物统计得到）。本文通过对该刊创刊10年来有关数据的统计，计算出了该刊特殊的、反映其所属学科特点的洛特卡定律参数，并对不同合著论文作者是否服从洛特卡分布进行了检验分析，为进一步研究该刊的发展情况和规律提供了参考。  
        关键词：文献计量学;洛特卡定律;《中国图象图形学报》;统计作者   
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        更新时间：2024-05-08

      • 鲁棒的半色调图像水印综述

        郑海红, 王义峰, 曾平, 孔月萍
        2007, 12(5): 782. DOI: 10.11834/jig.20070503
        摘要：半色调图像的数字水印可广泛应用于打印／印刷输出的版权保护和证件、票据、货币的防伪，近几年来其研究取得了较大的进展。为使人们对该领域研究现状有一概略了解，首先论述了半色调图像水印的原理和主要研究方法；然后重点分析了直接嵌入法、间接嵌入法和半色调可视加密方法，并比较了它们的优缺点；同时通过比较发现：基于人眼视觉系统的间接嵌入法，在纸质作品的版权保护领域会有更广阔的应用前景；最后提出了鲁棒的半色调图像水印目前存在的问题和进一步的发展方向。  
        关键词：信息隐藏;数字水印;半色调图像;鲁棒性   
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        更新时间：2024-05-08

      • 图像分割中的马尔可夫随机场方法综述

        李旭超, 朱善安
        2007, 12(5): 789. DOI: 10.11834/jig.20070504
        摘要：马尔可夫随机场方法是图像分割中一个极为活跃的研究方向。本文介绍了基于马尔可夫随机场模型的一般理论与图像的关系，给出它在图像分割中的通用框架：包括空域和小波域图像模型的建立、最优准则的选取、标号数的确定、图像模型参数的估计和图像分割的实现，评述了其在图像分割中的应用，展望其发展的方向。  
        关键词：马尔可夫随机场;图像分割;贝叶斯准则;参数估计   
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        更新时间：2024-05-08

        图像处理和编码

      • 基于分组行进算法的图像修补方法

        王志鹏, 张桂戌
        2007, 12(5): 799. DOI: 10.11834/jig.20070505
        摘要：图像修补是图像恢复研究中的一个重要内容，它的目的是根据图像的现有信息来自动恢复丢失的信息。虽然图像修补的基本思想十分简单，但是许多的图像修补算法都十分复杂，而且难于实现。快速行进算法（FMM）与水平集法（Level Set）相结合进行曲线进化是一种高效的曲线进化算法，该算法的时间复杂度是O（NlbN）。Kim提出了另一种水平集的曲线进化算法——分组行进算法（GMM），该算法的时间复杂度是O（N）。受其启发，为了更快地进行图像修补，提出了一种基于GMM算法的图像修补的新算法，并研究了对GMM算法的细节改进。为了验证算法的快速性，还给出了使用Bertalmio提出的算法、Telea提出的算法以及新算法对同一幅图片进行修补的实验结果。通过比较发现，该新算法在大幅度提高修补速度的同时，仍能保持较好的修补效果。  
        关键词：图像复原;图像修补;分组行进算法;快速行进算   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于双树复小波变换的相位保持SAR图像降噪

        周伟华, 王鑫, 罗斌
        2007, 12(5): 805. DOI: 10.11834/jig.20070506
        摘要：为更有效地抑制噪声，提出了一种基于非正交复值log-Gabor小波变换的SAR图像斑点噪声消除算法。该算法通过相位保持消噪的门限操作确保相位信息不受破坏。由于用单一的乘性模型或加性模型消除SAR图像的斑点噪声都不能取得很好的效果，为此使用具有平移不变性及更多方向选择性的双树复小波变换图像融合算法，通过选择适当的融合规则，使乘性和加性噪声模型优势互补，就能有效抑制斑点噪声。实验结果显示，这种消噪方法与其他方法相比，有明显优势。  
        关键词：SAR图像斑点噪声;噪声模型;相位保持;双树复小波变换;图像融合   
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        更新时间：2024-05-08

      • 图像小波域分块奇异值分解的自适应水印方案

        张建伟, 鲍政, 王顺凤
        2007, 12(5): 811. DOI: 10.11834/jig.20070507
        摘要：利用矩阵奇异值分解的单向非对称性，在研究和分析奇异值分解的正交矩阵第一列系数性质的基础上，首先给出了一种基于图像小波域奇异值分解的分块自适应水印方案，将水印嵌入其中，然后通过实验分析系数的稳定性来选择最佳的修改系数，最后利用图像的局部统计特征自适应地修改阈值，并且用两个阈值严格控制系数的修改程度，使算法达到透明性和鲁棒性之间的最优平衡。大量的实验结果表明，该算法对常见的图像处理操作均有较好的鲁棒性。  
        关键词：数字水印;小波分析;奇异值分解   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印

        钱莉, 刘文予, 张帆, Matthias HUB
        2007, 12(5): 819. DOI: 10.11834/jig.20070508
        摘要：针对现有大部分抗几何攻击的水印技术不具有实时嵌入的特性，提出了一种新颖的基于DCT域特征块的抗几何攻击的视频水印方案。该算法在DCT域中通过选取一定的特征块作为水印嵌入点，再利用由特征块计算得到的同步块来在水印检测前进行几何校准，即在检测端首先定位特征块，再由此计算得到同步块，并对同步块采用邻域搜索方法精确估计视频帧的几何失真。视频帧校准后，系统再次通过提取特征块来进行水印检测。实验表明，该水印方案能够有效地抵抗旋转、平移、缩放等基本几何攻击，并具有较好的实时性和安全性。  
        关键词：视频水印;几何攻击;离散余弦变换域;特征块;第2代水印;低复杂度   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种子块相关的半脆弱数字水印

        王勋, 凌云
        2007, 12(5): 826. DOI: 10.11834/jig.20070509
        摘要：数字水印是多媒体数字产品版权保护和内容完整性认证的重要技术之一。为得到一种鲁棒性更好的数字水印，在分析MHB算法缺陷的基础上，采用认证码生成块与嵌入块及嵌入块之间互相关的策略，提出了一种更加安全的子块相关的半脆弱数字水印算法，并增强了算法抵抗恶意攻击的能力。实验结果表明，该算法在不破坏宿主图像视觉质量基础上，对JPEG有损压缩具有较强的鲁棒性，并可有效地检测出对图像内容的局部恶意篡改。  
        关键词：半脆弱性水印;DCT变换;JPEG压缩   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于匹配追逐的视频压缩加密方案

        侯会满, 张荣, 李卫海, 邵肖伟
        2007, 12(5): 831. DOI: 10.11834/jig.20070510
        摘要：加密是视频安全传输的关键技术之一。通常视频加密是在一定的压缩框架下进行加密，由于变换后系数分布一般都具有一定的统计特性，而对变换系数进行完全置乱就会破坏这些特性，导致比特率增加。从便于加密的角度出发，联合考虑视频的压缩和加密，提出一种基于匹配追逐（matching pursuit）的视频压缩加密方案，该方案首先构造基于匹配追逐的视频压缩平台，由于视频信号经匹配追逐分解后，其分解系数的分布取决于字典的选取和输入信号空间特性，即变换系数的分布是随机的，再对变换系数进行完全加密，提高数据的安全性而不会改变压缩效率。实验结果证明了该方案的有效性。  
        关键词：视频加密;匹配追逐;安全性分析   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于平面不规则三角网的DEM数据压缩与质量分析

        刘春, 吴杭彬
        2007, 12(5): 836. DOI: 10.11834/jig.20070511
        摘要：针对构建的不规则三角网，依据相邻三角形法线向量之间的夹角为判断依据，给出一种基于平面不规则三角网（TIN）的DEM数据压缩方法。在详细推导了压缩准则的基础上，给出了压缩判断阈值的确定方法。为了说明该压缩方法能顾及地形特征，对压缩方法的可靠性作详细介绍，并说明了该方法的可行性。  
        关键词：平面不规则三角网;数据压缩;DEM   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于标准化量化步长θ的数据率模型

        杨天武, 彭强, 诸昌钤
        2007, 12(5): 841. DOI: 10.11834/jig.20070512
        摘要：为了更精确地进行视频实时流控，通过分析视频编码的数据率特征，提出了一个新颖的基于标准化量化步长θ的数据率模型。在对离线实验获得的θ数据率曲线进行平滑处理后，即可创建一个数据率查找表，然后再基于查找表设计出简单高效的实时θ模型流控算法。因为θ模型估计精确，且无任何自适应参数，所以θ模型流控受视频场景切换影响很小。实验结果显示，θ模型流控的性能明显优于TMN8流控。与同样是基于精确数据率模型的ρ域流控相比，虽性能相当，但是θ模型流控不仅计算复杂度更低、更灵活，且更易于在硬件中实现。  
        关键词：视频编码;数据率模型;量化步长;流控   
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        更新时间：2024-05-08

        图像分析和识别

      • 孙宁, 冀贞海, 邹采荣, 赵力
        2007, 12(5): 847. DOI: 10.11834/jig.20070513
        摘要：为了更有效地提取图像的局部特征，提出了一种基于2维偏最小二乘法（two—dimensional partial least square，2DPLS）的图像局部特征提取方法，并将其应用于面部表情识别中。该方法首先利用局部二元模式（local binary pattern，LBP）算子提取一幅图像中所有子块的纹理特征，并将其组合成局部纹理特征矩阵。由于样本图像被转化为局部纹理特征矩阵，因此可将传统PLS方法推广为2DPLS方法，用来提取其中的判别信息。2DPLS方法通过对类成员关系矩阵的构造进行相应的修改，使其适应样本的矩阵形式，并能体现出人脸局部信息重要性的差异。同时，对于类成员关系协方差矩阵的奇异性问题，也推导出了其广义逆的解析解。基于JAFFE人脸表情库的实验结果表明，该方法不但可以有效地提取图像局部特征，并能取得良好的表情识别效果。  
        关键词：偏最小二乘法;2维偏最小二乘法;局部特征提取;局部二元模式;面部表情识别算法   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于互功率谱的虹膜识别方法

        印勇, 徐昶
        2007, 12(5): 854. DOI: 10.11834/jig.20070514
        摘要：提出了一种基于互功率谱的虹膜编码方法。采用粗定位与精定位相结合的两步定位法对虹膜定位，能有效地减少搜索计算的盲目性；为了提取虹膜特征，虹膜图像首先被划分为许多子块，然后计算各个子块与2维Gabor小波族之间的互功率谱并进行编码；最后，利用Hamming距离进行模式匹配。实验结果表明，该算法运算速度快，具有较好的识别效果，且编码性能优于Daugman的编码方法。  
        关键词：虹膜识别;虹膜定位;互功率谱;Gabor小波   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于最大字符像素距离计算的牌照属性判别方法

        张莉, 刘济林
        2007, 12(5): 860. DOI: 10.11834/jig.20070515
        摘要：基于“九二”式牌照识别系统不适合识别“二00二”式牌照的现状，提出了一种针对目前现有牌照标准各异情况下判别牌照属性（本文中属性意指单行牌照或双行牌照）的新方法。该新方法不同于以往方法的两个步骤是图像修剪和最大字符像素距离的计算，它克服了传统方法中仅仅依靠字符投影来进行牌照属性判别的弊端。该方法是基于“二00二”式牌照与“九二”式牌照在尺寸、字符数目及其排列方式等上的差异，着眼于字符的空间分布特点，采用图像修剪、留白检测、最大字符像素距离计算和基于不同优先级的分布式信息融合等几个步骤来进行牌照属性判别。试验结果表明，该方法判断准确，鲁棒性强，是对现有牌照识别系统的有益扩展和补充。  
        关键词：牌照;图像修剪;最大字符像素距离;留白检测;分布式信息融合   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于小波变换的V型坡口焊缝识别算法

        蔡志勇, 陈荣, 余伏章, 李冰
        2007, 12(5): 866. DOI: 10.11834/jig.20070516
        摘要：小波变换分析方法是现代迅速发展起来的一门新兴学科，在图像处理方面得到很好的应用。利用小波变换检测信号边缘的优势，对V型焊接激光图像的边缘检测技术进行了系统的研究，对V型坡口焊接激光图像的焊缝识别方法进行了系统的研究，给出了基于小波变换的焊缝识别算法，同时进行了大量的实验研究，提出了一种基于小波变换的V型坡口激光图像光纹提取以及计算焊接纠偏量的方法。  
        关键词：小波变换;V型坡口;焊缝识别   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于Tophat变换的复杂背景下运动点目标识别算法

        张文超, 王岩飞, 陈贺新
        2007, 12(5): 871. DOI: 10.11834/jig.20070517
        摘要：提出了基于Tophat变换复杂背景下运动小目标识别算法。对于单帧图像采取形态学上Tophat滤波，进行低频背景抑制。为增强目标点，再进行差分多帧叠加，在最后的叠加帧上采用双向链表进行轨迹识别，根据轨迹点的相关性以链表深度为域值进行轨迹判决。实验结果验证此方法可以较好地从复杂背景下提取运动小目标。  
        关键词：形态学滤波;Tophat变换;背景抑制;轨迹识别;双向链表   
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        更新时间：2024-05-08

      • 福州城区不透水面的光谱混合分析与识别制图

        周存林, 徐涵秋
        2007, 12(5): 875. DOI: 10.11834/jig.20070518
        摘要：作为Ridd V-I-S模型中的一个重要组成部分，城市不透水面在监测城市扩展和解释人类活动对生态环境的影响起着非常重要的作用。利用图像处理技术，可以迅速地从遥感图像中提取城市不透水面信息。本文以福州城区为例，利用最小噪音分量变换法研究Landsat ETM＋影像中城市不透水面信息的提取。通过选取最小噪音分量变换后的前3个分量和线性光谱混合模型，测算得到了高反照率、低反照率、植被及土壤4个模拟城市不同土地覆盖类型的终端地类分量。通过综合低反照率和高反照率两个终端地类，最后得到了不透水面分量。结果表明，城市不透水面的增加对城市生态环境有负面影响。  
        关键词：不透水面;光谱混合分析;最小噪音分量变换;遥感   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于t混合模型和Greedy EM算法的彩色图像分割

        汪慧兰, 陈思宝, 罗斌
        2007, 12(5): 882. DOI: 10.11834/jig.20070519
        摘要：为了快速更好地进行彩色图像分割，以图像的颜色、纹理及空间位置作为综合特征，基于t混合模型，提出了一种自适应的图像分割方法，即先采用贪婪的EM（Greedy EM）算法估计混合模型的参数，然后根据贝叶斯最小错误率准则对图像进行分割。由于t混合模型的稳健性和Greedy EM算法对于数据的初始化不敏感，且能收敛到全局最优，因此与其他的方法相比，不仅速度提高，而且能取得更好的分割结果。  
        关键词：t混合模型;Greedy;EM;图像分割   
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        更新时间：2024-05-08

      • 一种基于变形模板的椭圆提取算法

        邹益民, 汪渤
        2007, 12(5): 888. DOI: 10.11834/jig.20070520
        摘要：针对普通的动态轮廓算法对曲线仅提供有限的连续与正则性约束，虽然带来了局部的灵活性，却丧失了全局的完整性，从而导致轮廓提取结果强烈敏感于图像噪声及邻近边缘点，针对这一问题，给出了一种基于椭圆变形模板的椭圆提取新算法。该算法使用一种基于椭圆形状约束的变形模板，由于其能量最小化过程直接在椭圆的参数空间中进行，从而可保证提取的结果一定是椭圆。此外，算法还容许同时提取多个椭圆，并可充分利用各个椭圆参数及其相关性（例如同心椭圆）等先验知识来实现快速、准确、鲁棒的椭圆提取。仿真结果与实际图像应用表明，该新算法是有效的。  
        关键词：动态轮廓;变形模板;椭圆提取;图像分割   
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        更新时间：2024-05-08

        图像理解和计算机视觉

      • 视频语义分析两级多模式融合算法

        魏维, 李千目, 刘凤玉, 许满武
        2007, 12(5): 893. DOI: 10.11834/jig.20070521
        摘要：为了全面准确地获取视频高层语义信息，提出了一种基于仿生的视频语义分析两级多模式融合算法。该算法仿照人脑多感觉融合机理，先将视频中多模式特征按不同类别划分为组，然后对每一组中的多模低层特征用层次隐马尔可夫模型（HHMM）进行数据融合；同时将以似然率表示的多个低层融合结果作为高层融合的输入，再通过基于核的非线性算法把输入空间变换到高维特征空间；最后在特征空间中求取最优线性分类面，即可得到最终的多模式两级融合结果。实验表明，该方法不仅能有效融合视频中的多模式特征，而且能获取全面、准确的高层语义信息。  
        关键词：多模式融合;视频语义概念;多层次分析;决策融合   
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        更新时间：2024-05-08

        计算机图形学

      • 多孔介质3维孔隙空间的隐式曲面造型方法

        黄丰, 卢德唐, 王磊, 李道伦
        2007, 12(5): 899. DOI: 10.11834/jig.20070522
        摘要：多孔介质中孔隙空间的结构描述和问题求解是许多复杂形态实体微观分析和科学计算的基础，而实际的多孔介质孔隙空间结构由于异常复杂，采用简单的造型方法往往不能满足绘制和进一步计算的要求。为此，针对自然岩石核磁共振的3维体数据，提出了一种适用于多孔介质孔隙空间的造型方法。该方法首先通过最大球方法识别体数据中的孔隙空间，然后根据孔隙的层次关系和连通关系，通过建立孔隙空间的孔洞一网络模型来描述孔隙空间的拓扑结构，并结合隐式曲面造型方法来构造多孔介质孔隙空间的模型。将该方法运用到自然岩石的3维图像分析中的实验结果表明，该方法不仅使得多孔介质孔隙空间的复杂拓扑结构得以保留，而且保证了重建曲面的光滑性。  
        关键词：体数据;多孔介质造型;孔洞-网络模型;隐式曲面   
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        更新时间：2024-05-08

      • 含可控阵列因子的类凝聚迭代函数系统

        章立亮
        2007, 12(5): 905. DOI: 10.11834/jig.20070523
        摘要：将标准迭代函数系统进行推广，构造了一种含阵列因子的压缩映射，并在此基础上定义了一种含可控阵列因子的类凝聚迭代函数系统，利用阵列因子控制全景模型并给出吸引子集的计算规则。该系统用于计算机仿真模拟具有全景效果的景物，计算方法简单，能产生类似于凝聚迭代函数系统方法的建模效果，在操作上更易于人工控制，所需代码数量比一般凝聚迭代函数系统少。  
        关键词：迭代函数系统;阵列因子;凝聚;全景模型   
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        更新时间：2024-05-08

      • 利用正负划分性求平面点集凸包的最优算法

        郝建强
        2007, 12(5): 910. DOI: 10.11834/jig.20070524
        摘要：求平面点集的凸包是计算几何的一个基本算法。目前的算法较多，但这些算法均较复杂，为降低算法复杂性，首先从分析直线的正负划分性人手，利用其来对平面点集进行分类，以简化点到直线的距离计算；然后进一步详细地给出了一种改进的求平面任意散乱点集凸包的新算法。该算法在搜索凸包时，较目前流行的算法中所采用的前瞻回溯法既简单又速度快，该算法较传统的算法更是优越，尤其他不需要计算角度和欧氏距离。结果表明，利用该算法求任意平面散乱点集凸包不仅计算准确，而且计算过程中仅仅用到加、减、乘、比较运算。这样不仅使算法的每一步骤的时间复杂性大大降低，而且也使得整个算法的时间复杂性大大降低。经过分析，该算法也是一个最优的算法。  
        关键词：平面点集;凸包;正负划分性;时间复杂性;距离   
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        更新时间：2024-05-08

      • 椭圆-椭圆不适合边界的解析方程及其干涉判断

        曾龙, 陈羽, 滕弘飞, 黎自强, 谭建荣
        2007, 12(5): 917. DOI: 10.11834/jig.20070525
        摘要：在医疗内外科手术，虚拟装配等计算机可视化领域中，经常需检测椭圆一椭圆的干涉性。为了更好地进行干涉判断，根据椭圆-椭圆外切的代数条件——广义特征多项式具有正的重根，以及进一步证明出的该正重根的唯一性结论，利用仿射变换和逆变换方法，推导出了椭圆-椭圆的不适合边界（NFB）解析方程。根据该解析方程不仅可以直接对任意两个椭圆之间的干涉性做出精确判断，并且可由此绘出NFB的轨迹图，同时使用可视化方法给出了快速粗略的判断。在医学影像诊断上这两种方法可结合应用。  
        关键词：椭圆;干涉;不适合边界;广义特征多项式;碰撞检测;医疗   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于配对堆改进的Dijkstra算法

        张林广, 方金云, 申排伟
        2007, 12(5): 922. DOI: 10.11834/jig.20070526
        摘要：在GIS网络分析系统中，Dijkstra算法是求解最短路径的经典算法。为了进一步提高求解最短路径的效率和节省系统的内存空间，提出了使用一种新式的数据结构——配对堆，以便通过实现可降级的优先队列来改进Dijkstra算法，然后通过研究配对堆的基本操作，给出了使用配对堆结构实现Dijkstra算法的方法和流程，并分析了其算法复杂度。该算法在VegaGIS系统中实现，取得到了较好的效果。  
        关键词：Dijkstra;最短路径;优先队列;配对堆;织女星地理信息系统   
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        更新时间：2024-05-08

      • 基于降维技术的建筑物综合几何质量评估

        钱海忠, 武芳, 葛磊, 王家耀
        2007, 12(5): 927. DOI: 10.11834/jig.20070527
        摘要：针对大比例尺城市图对建筑物进行质量评估，分析了建筑物和街道之间存在相互影响、互补共存的动态关联关系及街道骨架线区别于一般骨架线的特殊性，提出借助街道进行建筑物几何质量评估的新思想，用骨架线替代街道，进一步演化为基于降维处理的质量评估新体系；给出了依据街道骨架线对建筑物轮廓化简、合并、位移和冲突处理等4个方面进行几何评估的方法、评估步骤和6个操作准则。  
        关键词：制图综合;质量评估;骨架线;降维处理   
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        更新时间：2024-05-08
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