一类宽边界区域与简单区域间的拓扑关系

通过扩展4-交集矩阵得到8-交集模型,对一个宽边界区域和一个简单区域间拓扑关系进行表示,并给出了一个宽边界区域和一个简单区域间的11种拓扑关系图。证明了8-交集模型中基本关系的完备性和互斥性,给出算法并通过程序验证了一个宽边界区域和一个简单区域间至多有11种拓扑关系,验证了这11种拓扑关系均是可实现的。     

一个凹形区域和一个简单区域间拓扑关系的表示

通过扩展4-交集矩阵得到6-交集矩阵,对一个凹形区域和一个简单区域间的拓扑关系进行表示,而且得到凹形区域和简单区域间的17种拓扑关系图,并给出其概念领域图。本文提出的6-交集模型比RCC5关系新增了12种拓扑关系,其表达能力更强。证明了一个凹形区域和一个简单区域间17种拓扑关系的互斥性和完备性;给出了拓扑关系算法,并通过程序验证了17种拓扑关系均是可实现的。     

带双洞区域与简单区域间的拓扑关系

研究了带双洞区域与简单区域间的空间拓扑关系。基于RCC5通过扩展4-交集矩阵得到了16-交集模型,一个带双洞区域可以视为一个简单区域A及包含在其中的两个简单区域B与C,即一个带双洞区域与一个简单区域可以看作是满足一定限制条件的4个简单区域,由16-交集模型可以得到带双洞区域与简单区域间的70种可实现的拓扑关系,并且证明了这70种拓扑关系是两两互斥且完备的。通过比较可知,它比由两两区域间RCC-5关系来描述的拓扑关系更为细致,表达能力更强。     

三个简单区域间的拓扑关系的表示模型

空间拓扑关系的研究多数集中在两个区域间的拓扑关系上,对两个以上区域间拓扑关系的研究则很少。本文通过扩展4-交集矩阵得到8-交集模型,对三个简单区域间空间关系进行表示,并给出了三个简单区域间的109种拓扑关系图。与分别表示出三个简单区域间两两拓扑关系的4-交集矩阵方法相比,本文提出的8-交集矩阵表示法能直接对三个简单区域间的拓扑关系进行表示,且新增了56种基本关系,表达力更强。证明了8-交集模型中基本关系的完备性和互斥性,给出算法并通过程序验证了三个简单区域间至多有109种可实现的拓扑关系,并给出了109种三元拓扑关系的概念领域图。     

不确定区域间定性方向关系模型

针对现有基于宽边界区域的定性方向关系模型存在关系数目巨大不易处理、空间方向划分不符合人类习惯等不足;采用锥形主方向关系作为基础,用由内、外分明区域间方向关系构成的四元组描述宽边界区域间的方向关系,并给出四元组内部4个基本关系间的相互约束;讨论了宽边界方向关系的逆运算和复合运算;在此基础上,给出如何将基于宽边界区域的方向关系约束网转换为基于分明区域约束网的规则。此模型不仅降低了方向关系的数目,而且更符合人类认知。     

不确定边界区域间方向关系建模方法

方向关系研究多针对简单空间对象,限制了空间关系建模的理论与应用研究.为此,基于定性方法,针对不确定区域间的方向关系表示模型,采用宽边界统一表示区域的不确定边界,利用基本主方向关系的组合描述不确定区域间的方向关系;在此基础上,定义不确定区域间的方向关系约束与约束满足问题,利用路径相容方法提出了一种不确定区域间方向关系的相容性检测算法,并分析了算法的推理复杂性,从而提出不确定区域间的方向关系推理模型.     

基于矩形代数和公共模式方法的相似图像检索

指出了图像检索中公共模式方法(common pattern method,CPM)所建立的type-i公共子图无法精确描述区域间的空间拓扑关系.研究采用矩形代数表示CPM中区域间的空间拓扑关系,得到了拓扑表达更精确的相似性图像检索算法(SRRA).该算法将对象抽象为最小边界矩形,采用矩形代数描述对象间的二维空间关系,构建基于矩形代数的相似图,并从中寻找最大相似对象集合.实验结果表明,SRRA不仅在效率上优于基于CPM的算法,且检索效果更符合用户要求.     

能表达带洞区域拓扑关系的扩展9-交集模型

为了表达带洞区域拓扑关系,通过扩展9-交集模型,将9-交集矩阵的元素扩展为二进制编码,提出了一种新的拓扑关系表达方法——D9-交集模型;讨论了D9-交集模型的性质,并比较了该模型与9-交集模型的表达能力。结果表明,D9-交集模型既能表达简单区域拓扑关系,也能表达带洞区域拓扑关系,还能区分9-交集模型不能区分的拓扑关系,表达能力强于9-交集模型,表达结果更符合人们的认知。     

GIS中模糊区域拓扑关系形式化描述

空间区域的拓扑关系是G IS中空间要素间最基本也是最重要的关系之一,空间区域被抽象概括为G IS中的空间目标时不可避免地会带有模糊性.为了描述模糊区域间的拓扑关系,在四交差模型基础上,利用Rough集这个强大的数学工具构建了适合于描述确定与模糊区域或两个模糊区域间拓扑空间关系的形式化模型.     

扩展度量关系的9-交集模型

提出了8种分割度量和4种区域间的距离度量,并通过这些度量对传统的拓扑关系模型9交集模型进行扩展:用度量值替换9-交集矩阵中相应的元素,表示对应的度量属性,将度量关系和拓扑关系有机结合起来。扩展后的9-交集模型能同时表达拓扑和度量信息,增强区域间关系的表达能力,扩展了模型本身对拓扑的表达能力;并且提高了空间数据查询的准确性和效率,同时也更符合人类的认知。     

GIS、RS数据格式转换新技术研究

矢量格式数据和栅格格式数据的相互转换技术是实现 ＧＩＳ、ＲＳ结合的关键。栅格格式数据转换为矢量格式数据时必须提取原图像上包含的拓扑信息。通过对传统区域跟踪技术的改进,本文提出了一种单边界搜索算法,能够快速、准确地实现这一转换。这种算法的关键技术是起始点的确定和区域间相邻关系的建立。     

一种基于MRF与区域合并的图像分割改进算法

针对现有基于马尔科夫随机场的图像分割算法容易出现过分割、分割结果不理想等问题,提出了一种基于马尔科夫随机场与区域合并的图像分割改进算法。该算法首先基于马尔科夫随机场与高斯混合模型理论的图像分割算法得到初始分割结果;然后利用各个区域间的相邻关系、颜色关系以及边界情况等信息,给出各个区域间的距离;最后按照区域间的距离与区域合并前后的颜色散度变化率对初始分割结果进行区域合并,输出最终的分割结果。使用伯克利标准图像库进行实验仿真,采用Dice系数和Jaccard系数作为评价指标。仿真结果表明,相比于现有基于MRF理论的算法,本文算法具有更好的分割效果。     

集成多特征信息的运动阴影检测

为实现监控场景中运动目标和阴影的准确分割,提出了一种基于GMM和MRF的运动阴影检测与消除算法.首先,利用GMM的学习能力建立背景统计模型并得到前景区域像素集合.其次,将前景区域与对应背景区域间的颜色、边界、纹理和时空一致性等特征信息集成到马尔可夫随机场能量函数中,并利用图割算法实现马尔科夫随机场能量函数的最小化,得到...     

顾及地形特征的等高线拓扑空间关系表达

在分析以往等高线树在表达地形图等高线拓扑空间关系时既没有考虑局部地形特征(鞍部、山头、洼地等)又不能很好表达等高线与所围区域之间的关系等缺陷的基础上,提出了增加地形特征等高线构建增量等高线树,以同时表达等高线之间、等高线与所围区域之间两种拓扑空间关系.通过建立等高线约束Delaunay三角网,给出了增量等高线树的动态提取算法.研究表明,增量等高线树在地形识别、基于等高线建立数字高程模型、等高线高程自动赋值、等值线充填等方面的表现都优于以往等高线树,具有较大的应用潜力.     

动脉血管STL模型边界识别及其三角剖分

为了将具有开口边界的动脉血管STL模型转化为封闭边界的模型,探讨了动脉血管STL模型的拓扑重建、边界识别及其三角剖分的方法.采用半边数据结构重建STL文件的拓扑结构,通过一个边查找过程将STL文件表示的各个边界区域识别出来,并使用带有边界约束和允许插入Ste iner点的Delaunay三角剖分方法将各个边界所围成的区域三角化,使模型封闭.基于此方法开发了相应的自动处理软件.结果表明:此方法及相应软件可以把具有开口边界的动脉血管STL模型转化为封闭边界模型.     

CAD模型的分形处理方法

针对CAD模型的轮廓边界,通过分形数据处理的方法,采用具有简单结构的分形图形离散处理轮廓的内部区域,获得具有自相似特性的拓扑结构组合形式,用于指导零件的快速成形加工.     

图象编程数据结构的指点查询接口

本文提出了一种能充分支持2—5坐标零件图象编程的边界表示数据结构模式,并对图形实时指点查询算法作了进一步的推广。新算法充分利用了边界表示数据结构中的拓扑邻接关系,不仅缩小了对相邻元素的搜索范围,而且能在搜索失败时发现“边界断裂”错误;通过对元素作“已加工”标记,消除了对“已加工”元素的空间区域作重复的击中检测;此外,新算法还对几何元素的空间区域作了修改,以减小空间区域彼此重迭的概率和击中检测的计算量。因此,用指点查询方式建立人机图形交互接口,不仅快速、直观,而且简单、易学。     

渐进演化类拓扑优化算法的优化准则对比研究

渐进演化类拓扑优化算法的优化准则是影响结构优化结果的关键因素之一。以不同荷载和边界条件下的深梁模型为数值算例，比较了基于不同优化准则的3种算法在优化解和优化效率上的差别。结果表明：对于荷载和边界等条件较简单的构件，采用单向和确定性优化准则的渐进演化类拓扑优化算法能高效地得到最优拓扑，采用概率性优化准则和采用双向优化准则的渐进演化类拓扑优化算法有着更广的适用范围，在荷载和边界等条件较复杂的构件上，同样表现出较强的避免优化畸变的能力和全局寻优能力。对结合概率性优化准则和双向优化准则的遗传双向渐进演化结构优化算法建立了流程图，并进行初步讨论，以期进一步提高渐进演化类拓扑优化算法的实用性和寻优能力。     

基于径向基函数的区域地磁场边界插值约束

针对区域地磁场模型存在的边界效应问题,采用基于径向基函数的插值方法,对缺少测量点的边界区域进行插值约束。在某海区地磁场建模仿真试验中,利用该方法结合有限区域的地磁观测数据,得到了边界区域地磁场的插值结果,并建立了海区地磁场模型。建模结果表明,该方法较补充国际地磁参考场值的方法,具有更高的分辨率和更小的均方偏差,为提高模型精度、改善边界效应提供了有效途径。     

基于交互势函数和均场参数估计的分层MRF模型的纹理图像分割

针对分层马尔科夫模型在用期望最大(EM)算法进行参数估计时,隐变量之间相互作用导致求期望值较难的问题,将均场理论应用到GMRF模型的系数估计中,使得模型的参数可以在不使用窗函数的情况下仅通过简单的线性方程即可求出。而对于固定势函数和变权重势函数不能表达图像区域间节点交互关系的缺点,提出了一种基于贝叶斯传播算法的交互势函数。试验结果表明:本文算法分割后的图像不仅具有良好的区域性,而且区域内部平滑,改善了传统小波域分层马尔科夫模型在分割区域内部存在混分的现象。