一种基于小波变换的三维网格模型水印算法

提出了一种基于小波变换的强壮三维网格模型数字水印算法。首先采用一种平面参数化算法将三维网格模型映射为二维参数网格,三维网格模型表面的几何信号相应转换为二维信号,然后采用一种自适应小波水印算法加入水印。实验结果显示该水印算法能够抵抗各种几何信号处理攻击。

数字几何处理及其应用的最新进展

详细回顾了最近20年来数字几何处理技术的发展历史:从最初的局部研究到当前的整体研究;从各个不同应用分支研究到系统性研究;从工程化的研究到统一理论框架下的系统研究;从兴趣出发的研究到满足应用需求的研究.从中可以了解到该领域的技术积累及存在的问题,并给出今后该领域的研究方向.

统一的数字几何处理框架

随着三维几何模型在工业界的广泛应用 ,处理几何信号的算法变得越来越重要 .尽管近几年数字几何处理研究有了很大的进展 ,仍然缺乏一个类似于数字图像处理的统一解决方案 .该文提出了任意网格的数字信号处理框架 ,很好地满足了这一需求 .该框架的核心思想是通过为任意网格模型构造一个全局球面 (或平面 )参数化 ,把模型的所有属性转化为定义在球面 (或平面 )上的信号 ,然后采用球面 (或平面 )正交分析工具对这些信号做分析处理 .在这个框架下 ,所有的数字图像处理技术都可以被扩展到网格模型 .该文还给出了包括滤波。

基于体积分布特征匹配的三维实体网格模型检索

在分析三维网格数据结构的基础上,提出一种基于特定轴向上体积分布特征的三维网格模型检索方法。该方法首先运用主元分析法确定模型的主轴方向,并将模型旋转至特定势态,再以一组等距的平行平面从三个主轴方向对模型进行剖分处理,并计算相应截面多边形的面积,进而得到模型沿不同轴向的体积分布数据,该数据描述了三维模型的几何特征。通过对模型体积分布特征数据进行建库和匹配,可计算出任意两个模型的相似性度量,从而实现了三维网格模型的数据库检索。实验表明,该方法程序运行稳定、快速,可以处理具有任意几何和拓扑复杂性的实体模型。

一种任意三维实体网格模型的体积特征提取算法

体积在不同轴向上的分布是三维网格模型的重要几何特征。在分析三维模型数据结构的基础上,提出一种提取任意三维实体网格模型体积分布特征的算法。算法首先应用主元分析法确定模型的主轴方向,并将模型按主轴方向旋转至特定姿态,再以一组等距的平行平面从三个坐标轴方向对模型进行剖分处理,并利用平面简单多边形的带符号面积公式求取相应的截面面积,进而求得模型的沿不同轴向的体积分布特征。模型在三个坐标轴向上的体积分布描述了模型的几何特征。实验表明,算法程序运行稳定、快速,可用于提取具有任意几何和拓扑复杂性的各类实体模型的体积分布特征。

数字几何处理技术及在颌骨缺损修复手术中的应用

提出一种精确匹配的定制型医用内植物设计与制造方法。采用医学图像处理和数字几何处理技术从CT图像序列中获得以三角面描述的骨组织面模型。对几何模型进行三角面精简、碎片清除、切割、镜像和合并等几何运算后,用LOM法制作实际大小的快速原型模型。快速原型有利于精确匹配的内植物制作,对手术实施也有导向作用。利用该技术已进行30多例颌骨修复手术,效果良好。

判断点与区域位置关系的改进算法

本文作者提出了基于计算几何的判断点与区域位置关系的改进算法。该算法能处理多个区域的情况和区域为单连通或复连通区域的情况;并进一步针对现有的基于计算几何的判断点与区域位置关系的算法的不足之处,提出了能够自动识别图像中的多个区域并判断点与区域位置关系的算法。

用图像处理技术实现沥青混合料有限元建模

提出了一种基于图像处理技术的沥青混合料二维有限单元分析的几何建模方法。该方法将数字图像处理技术、几何形状向量化原理和有限元网格自动生成技术相结合,得到能够应用于力学计算的有限元模型。用实例验证了该方法的有效性。

可调度的小波网格变形

三维网格模型的Morphing是计算机动画研究的重要内容,利用频谱工具控制变形成份出现的次序是对变形路径进行控制的有效方法之一。但在三维网格模型上无法直接进行频谱分析,使得该技术一直无法在网格模型的Morphing中发挥作用。论文在数字几何处理框架的基础上,提出了利用小波分析进行可控网格变形的新方法。针对变形研究和数字几何处理中的关键问题——特征点对齐和采样,分别提出了基于Harmonic映射的参数化网格warping的特征对齐方法以及新型的自适应采样方法。实验表明,该方法稳定可靠,计算量适中,变形结果更为丰富。

基于球面图像的三角网格分割技术研究

将数字图像处理算法扩展到三角网格一直是一种重要的研究思路,许多数字几何处理方法来源于数字图像处理。文章提出一种三角网格的球面图像表示方法并将其用于三角网格模型的分割,球面图像具有与平面图像类似的简单行列拓扑结构,具有图形和图像双重特征。基于球面图像的网格分割可以充分利用先进成熟的图像分割算法,有利于解决三角网格分割这一数字几何处理领域内的难题。

几何视角下的“数字信号处理”课程

“数字信号处理”的经典课程体系以“系统”为中心,以离散时间傅立叶变换、z变换和离散傅立叶变换为分析工具,以滤波器设计为目的,注重定理和公式推导及其性质分析,这种教学模式很难让学生建立一个形象、完整统一的知识体系框架。从几何视角将“系统”化和“代数”化的经典课程体系重构为面向“信号”的“几何”知识体系,从而提升学生对本质问题的洞察力,帮助学生建立系统的知识体系。

手写体数字计算机识别系统的应用研究

以手写体数字识别系统的基本处理流程为主线,在图像模式识别理论的基础上提出了一种基于图像处理、提取数字几何结构特征,由构建的几何特征向量通过可变形模板匹配算法对手写体数字进行识别,最后,利用VC++6.0编程软件对本识别算法进行实现。

数字几何处理中的网格模型化简

在国内外网格模型化简的研究成果上,分析了各种典型算法的优缺点,并指出了数字几何处理中网格模型化简的研究方向,即如何对网格进行有效的分块;研究更有效的误差控制方法;寻找更高效的、适用于各种形状和物体的网格简化方法;希望新的有效算法不仅能保持网格的几何形状,还能保持物体的外观属性.

图像边缘提取的分维算法

利用分形几何的计盒维数估计来确定图像的边缘，提出图像边缘的分维数接近于一，这种方法具有消除图像噪声和增强图像边缘的特点。

地形图数字化数据误差的处理方法

地形图数字化误差造成地物几何形变,采用测量平差的理论方法可以减弱形变。本文通过直角与直线条件、平行线条件、距离条件和圆曲线条件等方程的列立,讨论了采用最小二乘法进行GIS数字化数据的平差模型建立方法,归纳了实际平差的计算步骤,及其应用举例。

基于人脸图像的性别识别技术

以原始人脸图像为基础,用灰度拉伸、灰度均衡、中值滤波、图像锐化和图像变换等多种处理方法对人脸图像进行预处理,用分形几何的关联维方法提取人脸图像的特征值,并通过BP网络建立性别识别模型。在此基础上,用上述各种预处理方法对29个未参与建模的人脸图像处理,然后进行性别识别。结果表明,用灰度拉伸和傅立叶变换处理的人脸图像,性别识别效果较好;图像变换比其他处理方法的识别效果好;先对人脸图像作灰度拉伸,然后作傅立叶变换,性别识别效果最佳。

均匀面积映射及其在均匀纹理映射中的应用

为形成一个具有更小拉伸的网格参数化映射,在三角形网格面片面积均匀分布的情况下,采用分两步走的均匀面积映射法。通过均质化参数域里的三角形面积,用均匀或不均匀方式有效地降低了采样稀疏问题的影响,避免了传统方法中矩阵奇异值的计算。对三角形网格,先进行均值协调参数化,然后通过一个凸组合让参数域更加均匀,得到一个拉伸较低、面积更加均匀的三角形分布,从而可以更好地取样且适合于纹理映射。通过实验和对比,可以证明在均匀纹理映射方面,均匀面积映射法比保角映射法和等积投影映射法都有明显的提高。

无线遥控、浮标式水下目标跟踪定位系统

设计了一种新型的水声定位系统克服传统长基线定位系统操作复杂、工作效率低等弱点。通过在海上布放浮标阵,在较大范围内监测目标运动信息;组建海上无线局域网络实现浮标与基站的数据交换;加装DGPS接收机,动态获得浮标的大地坐标,用于水下目标位置的解算。系统已通过了海试,试验结果表明系统具有作用距离远,定位精度高,操作简便等优点,其可行性及可靠性也得到了验证。

保相似的网格参数化

网格参数化是数字几何处理中的重要问题,而三角网格又是典型的一种网格表示形式。为能够快速求解三角网格的平面参数化,同时减少参数化带来的三角形的扭曲,提出了一种保持形状相似的三角网格平面参数化方法—保相似参数化,该方法使得参数化后的网格的相邻两边夹角和长度比例在最小二乘意义下整体上保持不变,从而建立对应三角形的相似性。通过三角形的相邻两条边的夹角和两边的比例值建立线性方程组,在给定初始条件后可以快速地求解该线性方程组,从而得到参数化后的平面网格。该方法也适用于添加任何线性约束条件,而且整个算法是线性的。与现有的一些方法相比,该算法几何意义直观,操作简便。实例表明,该方法可以得到较好的参数化结果,非常适合于纹理映射等计算机图形学的应用。

利用球面小波技术的几何压缩算法(英文)

提出了一个用球面小波实现几何压缩的算法.对于给定的具有任意拓扑结构的零亏格三角形网格,算法首先将其在单位球面上进行全局参数化得到一个参数化网格,然后,将一个正多面体进行细分并将每一次细分所产生的新顶点投影到单位球面上,如此生成一个细分网格,于是,在参数域内位于细分网格顶点处对定义在参数网格表面上的各种几何信号进行重采样可得到新的具有细分结构的几何信号近似表示原始几何信号,以此满足球面细分小波对处理对象的细分结构要求,从而使得用球面细分小波对几何信号进行压缩得以实现.