基于云模型元胞自动机的图像边缘检测方法

针对基于模糊或元胞自动机的图像边缘检测方法所存在的问题,提出了一种新的基于云模型元胞自动机的图像边缘检测方法。采用方向信息测度与边缘有序性度量作为边缘特征信息,将这些信息作为输入进行云推理,利用推理结果对方向信息测度信息和边缘有序性度量信息进行精确反馈,最后通过元胞自动机的自动演化得到图像边缘。试验表明,本文算法具有很强的细节边缘检测能力,是一种实用、高效的图像处理算法。     

基于可逆元胞自动机的图像加密算法

提出一种基于一维可逆元胞自动机（RCA）的新的图像加密算法,算法中可逆元胞自动机（RCA）规则和随机数据的应用使得图像具有更高安全性。可逆元胞自动机（RCA）加密算法将已知灰度图像变为二值图像,然后将其数据重新排列成一0-1序列,应用可逆元胞自动机（RCA）规则实现图像加密。灰度图像加密的仿真结果表明所提出的算法满足混合特性和扩散特性,一般的解密算法根本不可能对这种加密图像解密。     

基于元胞自动机的字符图像平滑

建立了字符平滑的元胞自动机模型,用于处理字符图像中常见的黑白噪声,通过分析元胞自动机的局部转换函数,编写了相应的演化规则和算法,最后利用MATLAB编程分别对不同的含黑白噪声图像进行了处理,平滑效果良好,并与传统中值滤波方法进行比较,说明将元胞自动机用于字符图像平滑是一种非常有效的方法,同时元胞自动机适合并行计算,该方法也为图像处理的VLSI电路实现提供了一种新的途径.     

一种基于元胞自动机的安全多重图像水印算法

提出一种多重图像水印算法,利用元胞自动机和元胞自动机变换丰富复杂的性质增强水印安全．将图像分割成不重叠的子块,由混沌序号序列决定一个子块中将嵌入哪个图像水印,通过水印私钥对水印进行置乱加密和对子块进行二维元胞自动机变换,然后在低频系数中量化嵌入加密水印．实验结果表明,提出的算法有很好的安全性、不可见性和鲁棒性,多个水印的嵌入和提取互不干扰．     

元胞自动机变换可恢复图像认证算法

提出一种基于元胞自动机变换的可恢复图像认证算法,将图像分割成不重叠子块,对每个子块进行两层二维元胞自动机变换CAT,从第二层低频系数生成子块认证水印和恢复水印,分别嵌入当前子块和对应子块的第一层低频系数,形成含水印图像;用认证水印进行图像认证;用恢复水印恢复被篡改图像子块。实验表明,该算法安全性高,且具有很强的抗VQ攻击能力。     

支持向量机和元胞自动机相结合的图像边缘检测方法

针对如何提高图像边缘检测效率的问题,提出1种结合最小二乘支持向量机(LSSVM)和元胞自动机进行图像边缘检测的方法.首先,基于Gauss径向基核和多项式核构建出新的核函数,使得LSSVM对图像像素邻域的灰度值能够进行准确的曲面拟合.接着,推导出图像的梯度算子,并与图像灰度值进行卷积得到图像的梯度值.然后,元胞自动机按照所设计的局部规则对梯度值进行演化,实现图像边缘的定位和检测.仿真实验检测出的图像边缘定位准确,而且达到1个像素宽,表明新提出的边缘检测算法是有效的;同时,通过对比分析得知新算法具有比Sobel和Canny算法更高的检测性能.     

超顺磁聚类元胞自动机在图像分割中的应用

分别选用灰度级和RGB颜色空间作为图像数据的特征空间,借用超顺磁聚类的基本思想将特征空间的数据点看作Potts磁子,引入一个随磁子间距离衰减的局域耦合作用力,让磁子在耦合力和热运动的共同作用下进行自组织演化;利用元胞自动机方法实现了灰度图像和彩色图像的分割.在该方法中,元胞自动机的演化过程就是图像的自动分割过程.运用该方法对几幅图像进行测试,得到了较为理想的结果.     

元胞自动机仿真技术

元胞自动机仿真技术（ＣＡＳＴ）开创了探索复杂性的新途径，在材料、生物、物理等领域有广泛的应用前景，是发达国家激烈竞争的重大前沿学科领域，本文综述了ＣＡＳＴ的产生与发展过程，概括了仿真模型的构成要素，评述了ＣＡＳＴ的典型应用实例，着重指出了ＣＡＳＴ是对材料进行原子级微观辅助设计的强有力工具，最后，探讨了ＣＡＳＴ的特点：它抓住了简单性与复杂性这一对主要矛盾，从而触及并体现了其它有关矛盾，诸如局部与整体     

元胞自动机与计算机模拟

元胞自动机是时间和空间都离散、物理参量只取有限数值集的物理系统的理想化模型，在该系统中每个元胞都具有其内在状态，并由有限数量的信息位组成：近年来，元胞自动机模型应用于各个领域，特别在计算机模拟中取得了较大进展。本文将从介绍元胞自动机理论入手，探讨元胞自动机技术应用于计算机模拟。     

一种二维元胞自动机图像并行加密算法

本文给出一种在二维离散小波分解(DWT)基础上,应用二维元胞自动机并行对数字图像进行加密算法。该并行算法使用小波变换将加密的数据集中到图像数据的低频系数上,大大地减少了需要加密和解密的运算量。同时,算法自动根据CPU的核数进行并行任务的分配,能充分利用二维元胞自动机良好的并行特性,进行快速加密。仿真试验结果证明了该方法的有效性,分析表明该算法具有高效、密钥空间大的特点,且具有一定抵抗恶意攻击的鲁棒性和抗统计攻击的能力。     

基于元胞自动机变换的重复水印算法

为了在满足水印不可见性和鲁棒性的同时,充分保障水印的安全性,提出了一种元胞自动机域的水印重复嵌入算法.利用元胞自动机的复杂多变的动力学特征,设计一个长的密钥矢量,先对水印进行元胞自动机加密,再对图像子块进行元胞自动机变换,利用纹理掩蔽特征将加密水印重复地嵌入图像子块中,水印检测无需原始图像.实验结果表明提出的算法有很好的鲁棒性、安全性和不可见性.     

基于细胞自动机的火焰生成算法

通过细胞自动机方法描述粒子的运动,从而体现气流场的整体扩散特性是一种可变形气流场的仿真方法之一,本文首先将细胞自动机模型引入到火焰现象的仿真中,提出了基于细胞自动机的火焰生成算法,并给出了相应的仿真结果,然后将该算法推广到小块烟雾的生成仿真中,取得了较好的仿真效果。     

细胞自动机及MATLAB仿真

按照S.Wolfram对细胞自动机的分类规则,以MATLAB为工具,实现了对所有初等细胞自动机演化规则的动态模拟,并针对奇偶规则、蚂蚁规则等典型细胞自动机的演化规则,提出相应的算法,以MATLAB为工具开发了可视化的模型,刻化了细胞自动机在模拟复杂现象方面的优势.     

扩散过程的元胞自动机模拟

以元胞自动机为研究方法,通过编写Matlab程序,以演化示意图的形式,模拟了圆域内的扩散过程,给出了累积演化率曲线.同时,用微积分的方法,解析了该扩散过程,并结合实例与元胞自动机方法对比.研究证明,元胞自动机可以生动形象地模拟扩散过程,且与微积分得到的结论一致.     

扩散过程的元胞自动机模拟

以元胞自动机为研究方法,通过编写Matlab程序,以演化示意图的形式,模拟了圆域内的扩散过程,给出了累积演化率曲线．同时,用微积分的方法,解析了该扩散过程,并结合实例与元胞自动机方法对比．研究证明．元胞自动机可以生动形象地模拟扩散过程,且与微积分得到的结论一致．     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.