最新刊期
2010 年 第 15 卷 第 6 期
- 摘要：本文是中国图形工程的年度文献综述系列之十五。对2009年我国发表的中文图形工程的主要论文，根据内容进行了分类和整理，这些学术研究和工程技术应用研究论文共计806篇，是从国内发表图形工程中文论文比较集中的11种中文学术期刊共计9554篇论文中筛选出来的。统计、分析和研究表明，国内15年来从事图形工程及相关领域的研究开发人员总体趋势仍然保持稳定，研究水平不断提高，国内的学术交流也很活跃而且广泛。同时，计算机图形学本身也在发展，并与其他学科结合，派生出一些新的研究方向。关键词：图形工程;图形处理;计算机图形学;综述3362|278|0更新时间：2024-05-08
综述
- 摘要：传统感兴趣区域视频编码方法通过整体降低ROI区域的量化参数来实现ROI质量优化，会造成整体率失真性能的下降，尤其在低码率时下降更加严重。针对这一问题，结合人眼掩蔽特性的精细Grid量化方法在文中提出，可有效提高ROI质量并降低整体质量的损失。而且该量化方法能够根据ROI尺寸大小对初始感知权重进行自适应调节，适用于ROI特征不同的视频序列。实验结果表明，对于不同特征的标准测试序列，在中低码率条件下和H.264相比，本文算法能平均提高ROI的PSNR值1.905dB，主观感受有明显提升。和同类ROI算法相比，ROI质量平均提升0.47dB，整体质量提高0.625dB。关键词：视觉掩蔽效应;视频编码;感兴趣区域;量化3944|222|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：中值滤波在去除椒盐噪声领域应用非常广泛。但是中值滤波去除椒盐噪声时有其固有缺点，比如说中值滤波并不能很好地保持边缘以及图像中的大量细节信息，所以中值滤波在对边缘和细节要求严格的情况下并不能带来很好的处理效果。为此，提出一种去除椒盐噪声并保持边缘的新方法，力图解决中值滤波在去除椒盐噪声时的问题。该方法是基于统计的跳变回归方法的改进型，并将能量函数由L2改为L1 。实验结果证明，这种方法不但能有效地滤除椒盐噪声，而且能够很好地保持边缘。关键词：椒盐噪声;中值滤波;统计跳变回归分析;保持边缘;L15477|213|0更新时间：2024-05-08
图像处理和编码
- 摘要：提出了一种采用活动形状模型的图像自动分割方法，用于对放疗中CT前列腺图像的自动分割。活动形状模型的关键问题包括形状模型与表面模型的构建，本文利用尺度不变局部特征在前列腺图像边界上的特异性，建立了精确的前列腺表面模型。为了更好地描述特定病人前列腺形状变化，本文提出了在线学习训练机制，在当前病人样本数较少的情况下，采用群体统计信息建立形状模型，随当前病人样本数的增加，逐步增加当前病人样本统计信息在对构建形状模型的权重。本文对24个病人的共264套图像进行了实验，结果显示平均Dice相似性系数为90.5%，平均表面距离为1.90mm，表明本文方法有很高精确，264套图像中只有一套图像的Dice相似性系数小于70%，表明本方法有很好的鲁棒性。关键词：活动形状模型;形状模型;表面模型;前列腺CT图像;尺度不变特征变换3629|247|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：针对目前用于文本图像文种识别的纹理特征描述子对文字行倾斜缺乏不变性，采用可控金字塔变换提取文本图像的纹理特征，通过对特征空间元素重新排列，提出一种对文字行倾斜具有鲁棒性的文本图像文种识别方法。不同倾斜角度文本图像的文种识别结果表明，该算法具有较高的识别准确率并对文字行倾斜具有较强的鲁棒性。关键词：文种识别;可控金字塔变换;纹理特征;文本图像3334|222|0更新时间：2024-05-08
图像分析和识别
- 摘要：切削加工表面由于微观不平度及镜面效应的存在，使得照射其上的光线具有多次散射及后向散射的特性，从而影响了以工件表面图像3维重建形貌的精度。提出了一种基于二向反射分布函数的表面重建算法，构造了以Hapke模型表达的金属切削表面重建方程。该算法以重建方程离散化为手段，计算出光源和物体的倾角和偏角，得到光源和物体的梯度值，最后采用全微分方程对物体表面高度进行恢复。通过对实际切削加工表面图像3维形貌重建结果与触针式测量结果的对比表明，重建形貌粗糙度轮廓贴近实测粗糙度轮廓，证明了本文算法的准确、有效性，为加工表面3维形貌的重建提供了新的思路和方法。关键词：计算机视觉;表面微观形貌;光照估计;Hapke模型;二向反射分布函数3094|216|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：一个镜头中的语义概念通常依赖于其他多个语义概念，几个同时出现的语义概念决定着另一个语义概念的出现。为此提出一种概念间关联依赖多标记视频语义概念分类方法。为得到概念间关联依赖规则，合并和修剪技术用于产生候选的项集；计算各候选项集的支持度后，得到满足最小支持度的频繁项集；经过一系列频繁项集迭代，产生具有强关联依赖关系的复合标记；在标记过程中，将具有强关联依赖关系的多个语义标记作为单标记进行标注。实验结果表明，对真实媒体数据本文方法比现有多标记分类方法更能有效进行分类。关键词：视频概念标注;多标记分类;关联规则;语义场景分类2985|176|0更新时间：2024-05-08
图像理解和计算机视觉
- 摘要：岩溶地面塌陷是一种典型的城市地质灾害，岩溶地面塌陷的检测在城市防灾减灾中具有重要的意义。目前常用的塌陷检测多基于野外调查或者遥感目视解译，检测效率低。采用人工智能方法对遥感影像中的岩溶地面塌陷检测及分类的研究值得尝试。采用0.2m分辨率的高分辨率航空影像，以多尺度分割后的影像对象为基本单元，提取影像对象的特征属性。在利用遗传算法对检测因子进行优化后，在Matlab平台下建立案例推理（CBR）程序，实现基于影像对象的塌陷识别与分类。最后结合ArcGIS软件完成对岩溶地面塌陷的快速检测结果的精度评价和方法的适宜性分析。研究结果发现，案例推理方法适合于高分辨率影像中的岩溶地面塌陷快速自动检测。利用野外调查数据对自动检测结果的精度验证表明，对成熟岩溶地面塌陷的检测精度达到88.9%，总精度为88.1%，卡帕系数为79.1%；利用同一方法和案例库对不同试验区的岩溶地面塌陷检测结果进行了对比检测，总精度为82.2%，表明该方法和案例库有很好的可重用性。对比CBR方法和传统监督分类方法发现，基于对象的监督分类方法检测精度（总分类精度是68%，卡帕系数只有47.9%）仍低于CBR方法，说明CBR方法更适合于解决复杂环境下的分类及检测伪命题。提出的案例推理方法检测速度快、精度较高，是实现岩溶地面塌陷自动检测的一种有效手段。关键词：面向对象;多尺度分割;遗传算法（GA）;案例推理（CBR）;岩溶地面塌陷3472|260|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：SAR图像固有的斑点噪声严重影响了图像的判读和后续处理，因此抑制SAR图像斑点噪声显得尤其重要。一个良好的斑点噪声抑制算法应该在降低斑点噪声的同时，能很好地保持图像的细节特征，但现有的去噪算法没有一种能够完美地解决这个问题的。本文基于SAR图像斑点噪声滤波的重要性以及存在的问题，将整体变分偏微分方程用于去除斑点噪声。根据整体偏微分方程建立了去噪模型，并分析了模型的性能和参数选择的重要性。通过实验验证了该算法的有效性，并以峰值信噪比（PSNR）为评价准则，利用多项式拟合方法选择了最优参数。引入边缘保持指数(EPI)，与其他滤波算法比较，本算法在去除噪声的同时较好地保持了边缘。关键词：斑点噪声;整体变分;偏微分方程;峰值信噪比;边缘保持指数3254|211|0更新时间：2024-05-08
遥感图像处理
- 摘要：传统的道路转向延迟对偶图表达法缺乏对交通网络时间依赖特性的考虑，不适合动态路径规划问题的求解。本文将时间因素引入到对偶图中，发展了一种动态对偶图模型，将交通路网表达为动态对偶网络，并为之定义了FIFO(先进先出）条件，推导了满足FIFO条件的动态行程计算方法，设计了时间依赖的标号设定最短路径算法。实验结果表明，利用该对偶图模型和动态对偶网络，能有效表达路网转向延迟，在以出行时间为标准的动态路径规划中，基于动态对偶网络的路径规划结果可节省约16%的出行时间。关键词：转向延迟;动态对偶图;FIFO条件;路径规划;最短路径3610|225|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：传统的元胞自动机模型采用统一的转换规则和相同的演化速率进行演化，忽略了地理现象演变的时空差异性：演化规律的空间异质性和演化速率的空间差异性。针对这一问题，提出了基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型，采用双约束空间聚类的方法对元胞空间进行分区，用分区转换规则替代统一转换规则可以体现地理现象演化规律的空间差异性；采用标准格网划分的方法求取异步元胞演化速率，用异步演化速率替代同步演化速率可以体现地理现象演化速率的空间差异性。以杭州市土地利用变化为例对基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型进行了实证研究，结果表明：与传统的元胞自动机模型相比，基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型具有较高的模拟精度，并且适用于较大区域较长时间段地理现象的动态变化模拟。基于空间数据挖掘的分区异步元胞自动机模型是地理元胞自动机研究的新视角，它将地理现象演变的空间异质性和时间差异性引入到地理元胞自动机模型中，使模型对地理过程的模拟更接近实际地理过程。然而，由于有关分区异步的元胞自动机模型还处于尝试性研究阶段，在元胞空间分区方法、双约束空间聚类算法中权重的确定方法、元胞演化速率的获取方法、元胞转换规则的获取方法、模拟精度评估以及分区异步元胞自动机模型在较大区域较长时间的地理现象模拟中的应用等方面有待进一步的研究与探讨。关键词：元胞自动机;空间数据挖掘;分区;异步3479|214|0更新时间：2024-05-08
图像修复
- 摘要：图像修补的目的是对图像中缺失的区域进行修复，或是将图像中的物体抠去并进行背景填充，以取得融合到难以用肉眼分辨的效果。在图像修补的过程中，较大的结构信息是修补的难点。为此提出了一种快速结构化的图像修补算法，该方法将图像修补分为结构修补与纹理填充两个部分，即在用户指定待修补区域与结构曲线之后，首先定义全局最优化能量函数，并用动态规划与置信度传播的算法将其最小化来完成结构修补；然后对剩余的待修补区域通过按行扫描来进行纹理填充，其中对于边界处的点是使用基于样本的修补算法，而对于待修补区域内部的点，则使用快速的加权Ashikhmin-WL算法，扫描完成后输出修补后的图像；最后实现了一个快速结构化图像修补系统，并给出一些实验结果，从实验结果中可以看到，该方法的修补流程与算法是有实际应用价值的。关键词：图像修补;结构传播;纹理合成;基于样本的算法4099|191|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了实现3维人体运动的有效合成，提出了一种基于非线性流形学习的3维人体运动合成框架及算法,并可应用于方便、快捷、用户可控的3维人体运动合成。该合成算法框架先采用非线性流形降维方法将高维运动样本映射到低维流形上，同时求解其本征运动语义参数空间的表达，然后将用户在低维运动语义参数空间中交互生成的样本通过逆向映射重建得到具有新运动语义特征的3维运动序列。实验结果表明该方法不仅能够对运动物理参数（如特定关节的运动位置、物理运动特征）进行较为精确的控制，还可用于合成具有高层运动语义（运动风格）的新运动数据。与现有运动合成方法比较，该方法具有用户可控、交互性强等优点，能够应用于常见3维人体运动数据的高效生成。关键词：流形学习;运动合成;运动语义3890|212|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：在Flickr图像共享网站上，大量无标签或者缺少标签的图像往往会因为标签信息的不完整，以致无法被有效地利用和检索。为了有效地进行图像检索，从Flickr用户经常会根据上传图像所隐含的主题而将其推荐到多个相关社群的特点出发，提出了一种新颖的基于社群隐含主题挖掘和多社群信息融合的自动图像标注算法。与传统的自动图像标注方法不同，该算法首先采用隐Dirichlet分配模型（latent Dirichlet allocation，LDA）对单个社群里的隐含主题（topic）进行挖掘，并利用隐含主题对由相似图像标签传播产生的初始“噪音”标签进行过滤；然后对同属于多个社群的图像，通过多社群信息融合来生成最终标注结果。实验结果显示了该新算法的有效性。关键词：自动图像标注;社群;潜在主题挖掘;隐Dirichlet分配模型;多社群信息融合3363|418|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：机器人手眼标定通常要解一个旋转方程[WTHX]RaRx[WTBZ]=[WTHX]RxRb[WTBZ]，求解该方程有很多方法，其中利用四元数的方法最为简洁实用。但一般的四元数求解侧重应用，缺乏几何意义的对照，也没有全面分析方程各种解的情况。为了提高机器人手眼标定的效率和精度，在深入研究求解该方程的四元数几何方法的基础上，详细而严格地论证了各种情况下方程的解，不仅给出了四元数矩阵分析与几何解释的有趣对照，而且仿真验证了该算法的正确性。仿真实验表明，了解方程各种解的情形以及几何意义将有助于降低求解的条件数和提高标定的效率，此外，该研究对于发展四元数几何分析也有很大的意义。关键词：手眼标定;四元数几何;旋转方程;条件数3824|214|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了对京剧脸谱表情进行有效建模和编辑，提出了一个京剧脸谱表情分层驱动的矢量化建模与编辑方法，并首先分析了传统京剧脸谱的绘制过程、局部纹样形状特征以及纹样的分类；然后基于分层原理构造出了一个矢量化的脸谱纹样库。在进行京剧脸谱建模时，首先根据脸部运动编码系统（FACS）标准将脸谱表情分解成40个动作单元；然后在合成脸谱过程中用户只需按照脸谱绘制顺序和创作需要逐层选取所需的纹样即可得到一个京剧脸谱图案。对于每个表情动作单元,可利用自由形态变形（FFD）技术来驱动脸谱来生成不同的脸谱表情，另外，用户还可以通过系统提供的编辑工具对脸谱表情进行进一步的调控。关键词：京剧脸谱;人脸表情;分层模型;FFD变形3760|188|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了满足虚拟角色交互式服饰设计的需要，提出了一种基于手绘轮廓的3维服饰模型生成方法，该方法的主要特点在于以下3个方面：一是通过限定距离场的方向(仅考虑z轴方向)来建立3维人体模型的参考模型，从而简化了距离场计算；二是利用手绘服饰轮廓与人体投影轮廓间的相对位置关系来生成服饰网格，以实现2维草图向3维服饰的有效映射；三是根据服饰网格点与人体模型上网格点间的对应关系来生成3维服饰模型，确保了服饰宽松部分的有效生成。实验结果表明，该方法能够从2维服饰轮廓实时生成符合人体表面形状的3维服饰模型。关键词：草绘轮廓;服饰建模;距离场;2维-3维映射3119|386|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：为了降低群体动画中生成大量自然而又相似的人体运动的难度和复杂性，研究了一种基于学习的群体动画生成技术。该技术首先通过建立基于高斯过程隐变量模型和隐空间动态模型的运动姿势学习模型，将高维运动姿势映射到低维隐空间中，并在低维隐空间对相邻姿势的动态演化进行建模；然后通过对已有运动数据的学习来获得组成该运动的姿势的概率分布，再通过隐空间中的动态预测和Hybrid Monte Carlo采样来得到符合给定概率分布的隐轨迹；最后通过姿势重构来得到与原运动非常相似但又不同的一系列自然的运动，以产生群体动画，从而避开了传统的基于几何和物理约束的逆运动方法固有的困难和复杂性。关键词：机器学习;群体动画;高斯过程隐变量模型;高斯动态模型3574|249|0更新时间：2024-05-08
- 摘要：Voronoi图是计算几何中的一种重要几何结构，也是计算几何的重要研究内容之一，如今已经在图形学、地理信息系统、机械工程、机器人等领域得到广泛应用。增量法是最常用的构造Voronoi图的方法，但一般实现方法中点的定位时间比较长。扫描线算法可以视为一种特殊的增量法，时间复杂度为O(nlog n)，但需要构造比较复杂的数据结构。为了更有效地构建Voronoi图，提出了一种改进的Voronoi图增量构造算法，该算法是通过对已有的生成Voronoi图的增量法进行分析，并结合它们的优点，采用扫描线的方式，通过右凸链的结构来定位新插入的点，实现了Voronoi图的逐步构造。和扫描线算法类似，其时间复杂度为O(nlog n)，但算法更简洁，且便于理解和编程实现。关键词：Voronoi图;Delaunay三角化;增量法;扫描线法;右凸链4479|203|0更新时间：2024-05-08
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