对Cohen-Sutherland裁剪算法的分析与改进

在矩形窗口的二维裁减中,Cohen-Sutherland线段裁剪算法既不能有效地判断出线段是否完全在窗口外又可能求解出无效交点,因此本文提出一种基于Cohen-Sutherland线段裁剪算法的改进算法,给定一个线段,由计算剪裁窗口顶点到线段的有向距离符号来判断线段与窗口相对位置关系,避免求取无效交点的操作。改进算法可以迅速判断哪些线段与裁剪窗口有真正的交点,再通过距离大小的比较,确定直线与窗口的哪条边相交,最终将被裁剪线段快速、准确输出。实验表明,改进的Cohen-Sutherland算法比原算法有更高的执行效率。     

端点预搜索的Freeman直线段识别算法

直线段提取对于数字图像中规则目标的形状分析、识别来说是一个基本且必要的前期信息提取步骤.本文提出了一种以角点充当直线段的端点,在得到直线段端点和直线段主次方向基础上使用Freeman准则对直线段进行扫描.由于在直线段搜索前已经获取了直线段端点的位置信息,因此该算法能够高速准确地对直线段进行扫描,具有较强的抗噪声能力.实验结果验证了该算法的有效性,并且该算法对较粗直线段也具有良好的检测能力.     

图形及椭圆形窗口的裁剪算法一则

提出一种图形及椭圆形窗口的裁剪算法：（１）图形窗口,利用圆心到线段的距离来判断该线段与圆是否有关交点（２）椭圆形窗口,利用线段的端点到椭圆两焦点的距离之和及椭圆心到该线段的距离来判断该线段与椭圆是否有交点。     

对Cohen-Sutherland裁剪算法的改进

Cohen-Sutherland裁剪算法对不与边框相交的线段进行裁剪时效率较高,而对与窗口边界有交点的线段裁剪效率低.而且很多的时候,被裁剪线段仅与窗口边界延长线相交,求交点到最后是无效的操作,因为线段可能完全被丢弃;并且被裁剪线段与窗口边界相交时交点的取得比较复杂.本文就这两个问题,利用点与直线位置的关系性质,提出基于Cohen-Sutherland算法的图形裁剪新思路.     

一种基于感知编组的边缘直线段检测方法

直线段特征是数字图像中的重要信息,具有丰富的语义.直线段提取方法的优劣直接影响到高层次图像处理的效果.针对当前直线段提取方法中存在的直线断裂问题,改进现有算法,提出一种基于假设验证的稳健的、高准确度的直线编组算法.该算法从几何相似和纹理相似性两个方面对直线段进行约束,如果满足条件,则假设分裂的直线段属于同一条直线,而后在断裂区域进行二次边缘直线提取,并验证所提取的新直线与原有断裂直线段是否属于同一直线.本算法在一定程度上能够避免直线编组中通常存在的错连与漏连问题,通过对航空影像的试验验证了该方法的有效性.     

基于线性方程的凸多边形内外点判别算法研究

多边形内外点判断算法是多个领域相关研究的基础，主要用于检测某点位于给定多边形内部或外部.针对传统射线法的奇异性问题以及角度和法、面积和法误差大、精度要求高等缺点，提出一种基于线性方程的多边形内外点判别新算法.该算法借助求解线性方程的思想，将点与多边形的位置关系判别问题转换为点与直线的位置关系判别问题.经过实验仿真，证明该算法能够正确判别点与凸多边形的位置关系，且能正确处理高精度的地理坐标数据.     

基于直线段上下文的红外与可见光图像匹配

成像设备、所用光谱和拍摄时间等因素的差异给红外与可见光图像匹配带来了较大的困难。考虑到边缘直线段在异源图像中的稳定性,提出一种基于线段上下文的红外与可见光图像匹配方法。首先,采用LSD(line segment detector)算法检测出图像中的直线段,接着按照几何约束规则挑选出关键直线段,并计算它们的交点,将交点与Harris角点一起组成图像特征点;通过计算特征点四象限邻域内线段的得分,得到每条线段对特征点的贡献,在此基础上采用圆形阵列的方式,构建基于线段上下文的特征描述子;最后运用双向匹配策略和RANSAC算法实现红外与可见光图像的匹配。实验结果表明,所提方法能够对灰度差异较大的红外与可见光图像实现精确匹配,并且在鲁棒性和时间效率方面都要优于主流异源图像匹配算法。     

圆幂定理在椭圆上的推广

利用直线与椭圆的交点，讨论两有向线段的数量积，进而得出圆幂定理￣〔１〕在椭圆上的推广．     

一种基于图像轮廓信息的新视点图像生成算法

对于摄像机任意运动采集的序列图像,提出了一种基于轮廓对应的新视点目标图像生成算法．在此算法中,首先检测并提取图像中的轮廓边缘,将边缘分解为直线段,根据直线段间的相对位置关系实现不同图像间直线段的匹配,从而实现整幅图像问匹配．采集的参考图像首先转化到与视点连线平行的平面（称做校正图像）．然后,通过对校正图像匹配点线性插值生成对应于新视点的校正图像;最后将该生成的校正图像变换至最终位置,从而实现新视点图像生成．实验证明,该算法可应用于任何种类的图像合成,所生成图像可以获得清晰的边缘,图像质量较高．     

对Cohen-sutherland线段裁剪算法的分析及改进

研究分析了cohen-sutherland线段裁剪算法,针对cohen-sutherland线段裁剪算法不能有效地判断出所有完全位于窗口之外线段的情况,通过添加判断条件,能够判断出所有完全位于裁剪窗口之外的线段,从而减少了求交点的次数,提高了算法的运算效率.     

Study on circle detection algorithm based on data dispersion

To reduce time-consuming, a new algorithm is proposed for circle detection based on the theory of data dispersion.The center coordinates and radius can be detected with the following steps in this algorithm precisely and quickly.Firstly, image processing is needed to extract the boundary of the primary image, which is almost like a circle in shape, and after that, the original circle is reduced to a single-pixel width circle by image processing.Secondly, the center coordinates are calculated by three selected points on the circle.There might be a deviation between the calculated center and real center.Thirdly, a square area is determined for the center coordinates computing with an exper-imental range and each pixel inside the square is a potential center.Fourthly, the center is compu-ted with distance criterion and the center coordinate is determined when the variance reaches the minimum.Lastly, the radius is equal to the means of the distance vector with minimum variance. Experiments are conducted and the results show that the proposed algorithm gets the same accuracy and better real-time performance in comparison with traditional Hough transform.     

基于形位特征的机械零件加工位置识别

不同形状零件具有个性特征,为了对具体形状零件的准确定位进行进一步研究,首先通过霍夫变换提取给定零件轮廓中发直线和圆特征,进而利用峰值检测和K-means聚类分析方法准确识别有效的直线和圆特征;依次建立零件轮廓的绝对坐标系和零件标准位置模板坐标系;分别采用基于零件全特征和基于零件主要特征的方式提取零件轮廓的有效像素点,并通过模拟退火算法求解了不同迭代次数下采用这两种方式识别零件位置的速度和精度。为提高识别速度,建立基于零件几何特征的快速识别模型,即将目标函数简化为被测零件的圆心与标准位置模板圆心的最短距离和为最小,通过模拟退火算法进行求解。结果表明,零件的识别时间为0. 321 s,最低识别精度为98. 7%,可见该方法识别精度高,识别速度快。     

侧面泵浦圆盘光纤激光器的设计

利用光线追迹法模拟了圆盘光纤激光器内部光线的传输情况,并分析了影响圆盘激光器泵浦效率的各种结构参数。在泵浦光功率较低时倾向于无填充物质的方案,此时既能保证高的吸收系数,又不会因散热而破坏光纤材质。在强泵浦情况下,为避免泵浦光回波损伤激光二极管或激光二极管阵列,泵浦光入射点与距离其最近的光纤截面圆心的距离在允许的范围内取值尽可能大一些。     

BGO晶体的性能研究

利用蒙特卡罗方法,模拟不同能量的γ射线在BGO晶体中的闪烁过程及不同厚度不同包装下闪烁光的空间分布,发现点光源模型对于晶体出光平面上闪烁光强分布是适用的.模拟表明：BGO与包装之间的界面粗糙时比光滑时空间分辨更好；闪烁中心离出光面越近位置分布越窄,且晶体厚度为4 mm时光产额最大.     

短距离三角高程测量中测站位置的选择

当测点的位置已确定时,短距离三角高程测量的测量精度与测站所选择的位置有关．文章根据测站的位置与精度最优圆的相互关系,研究了当测站选择在不同位置进行观测时高差测量精度的变化规律,指出了测站位置的选择方法．     

Enhanced detection in the aperture of focal attention during simple discrimination tasks

There is increasing evidence that it is possible to shift an aperture of focal attention to a position in visual space independent of fixation and that this can be done much faster than the eyes are able to move. Recently, we showed that such serial scrutiny by the aperture of focal attention is required before an observer is able to tell what a target is (for example, to know whether the orientation of a line segment is horizontal or vertical). Here we considered whether attention directed towards a specific position in the visual field for an orientation discrimination task improves performance on a simple detection task in the area to which attention is directed. We found that a small test flash could be detected when it was positioned near a peripheral line target presented briefly, if the orientation of the target had to be identified. The test flash could not be detected when presented at some distance from the same target or when another target had to be identified. This enhancement implies that even simple identification tasks such as orientation discrimination are not performed passively by the visual system.     

基于Shi-Tomasi角点验证的线段提取算法优化方法

针对现有的线段提取算法在图像中的天空、阴影、玻璃以及地板等模糊区域提取出较多的无意义线段的问题，提出了一种基于Shi-Tomasi角点验证的线段提取算法优化方法(ST-Lines算法):首先，使用经典线段提取算法进行线段提取；然后，采用Shi-Tomasi角点检测算法提取角点，并利用滑动窗口对所得的角点进行非极大值抑制；最后，根据线段长度、线段端点圆形框内的角点分布情况以及K最近邻算法对每条线段进行有无意义验证，尽可能多地剔除无意义线段。并利用YorkUrban线段数据集，对ST-Lines算法与原线段提取方法进行测试对比。对比结果表明:ST-Lines算法在平均准确率、F-score、平均线段长度上有所提高，且降低了平均线段数量。     

基于主成分分析和区域增长的结构光中心线提取

结构光中心提取是结构光三维测量中的重要环节,为了能够在光学条件复杂的情况下实现结构光中心线快速精确的提取,提出一种基于主成分分析(principal component analysis,PCA)算法与RG(regional growth)算法的提取方法。首先,通过图像掩模法提取结构光的感兴趣区域(region of interest,ROI);然后对ROI进行两次高斯卷积得到其梯度分布,根据梯度分布确定一个初始位置;利用主成分分析确定初始位置的法线和切线方向并在该位置沿法线方向进行二阶泰勒展开得到亚像素级中心点,将其作为区域增长的种子点进行迭代运算,最终得到结构光的中心线。本文方法与灰度重心法、Steger法在中心线提取效果和时间上进行了比较,实验结果表明:本文方法在光学条件复杂的情况下,能够在光学条件复杂的情况下,准确地提取结构光的中心线且速度更快。     

特定点与火炮回转轴的水平距离测量方法

为实现火炮上的特定点与火炮回转轴水平的距离测量,提出了系列基于测边网的测量方法。该系列方法是在测边网法测量火炮回转圆参数的基础上,将火炮上被测的特定点投影到测边网水平面上,通过测量水平面上特定点的投影点与回转圆上2个以上投影点之间的距离参数,便可解算出特定点的投影点相对坐标,从而计算出特定点与火炮回转轴的水平距离。根据距离参数冗余情况,这些方法被分为“非冗余法”和“冗余法”。“非冗余法”采用距离交会解算出特定点的投影点相对坐标。“冗余法”,首先,通过测边网条件平差的方法对所有测量参数值进行平差处理,得到各测量参数的平差值;其次,用平差值计算各点的相对坐标,并通过圆拟合得到火炮回转中心相对坐标;最后,计算水平面上特定点的投影点与火炮回转中心的距离。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：在检测现场可实现的测量条件下,几种方式得到的测量误差都小于2 mm;随着测量条件的改变,“冗余测距法”始终比“非冗余测距法”的测量误差小。模拟结果说明新方法的可行性,为国家军用标准修订提供依据。