一种铅笔滤镜生成算法及其在GPU上的实现

提出了一种基于卷积算子的铅笔滤镜生成算法,通过分析真实铅笔纹理的结构特征,抽象出铅笔笔画的简单数学模型.根据该模型可以方便地确定其对应的笔刷模板(卷积算子),进而获得用户所需要的铅笔纹理.本文将该算法与图形处理单元(GPU)相结合,借助于GPU的硬件加速功能成功地实现了对视频图像的实时铅笔画风格绘制.

交互式着色的彩色铅笔画生成方法

提出了一种基于卷积算子的铅笔滤镜生成算法,能够方便快速地产生用户所需要的各种类型的铅笔滤镜;在此基础上,设计了一种新的基于局部色彩扩散原理的交互式彩色铅笔画生成算法。实验证明,该算法在保持铅笔纹理的物理特性及绘画特征的同时,能够快速将输入图像转化为彩色铅笔画效果,取得了较满意的效果。

基于最小二乘矩阵束算法的工频分量提取方法

从故障暂态信号中准确地提取出工频分量对于继电保护十分重要。最小二乘矩阵束算法采用衰减指数和模型,可以有效消除各类谐波及衰减直流分量的影响。文中通过仿真研究了采样频率、时间窗及模型阶数等关键参数选取对最小二乘矩阵束算法的影响。同时,分析了滤波器及数据采样对算法的影响。最后,在1个工频周期下与傅氏算法进行对比,仿真结果表明最小二乘矩阵束算法具有较高的计算精度。

基于Laguerre滤波器等价设计的IIR宽带波束形成

常规IIR宽带波束形成器可以获得比FIR宽带波束形成器更好的性能,但其需要多极点的自适应调整过程,存在稳定性无法保证,计算复杂度较高等问题.本文提出一种新的基于IIR滤波器的宽带波束形成算法.该算法基于高阶Laguerre宽带波束形成器,利用双线性变换和函数束方法设计相应的低阶等价IIR宽带波束形成器.仿真实验及理论分析表明,该方法无需常规IIR宽带波束形成器的多极点自适应调整过程,在保证算法稳定性的同时,减少了计算复杂度,并提高了输出信干噪比(SINR).

基于光路失调原理消除笔形光束的危害

分析高功率激光器中笔形光束的成因及其潜在危害的规律,提出一种减少(或消除)空间滤波器中笔形光束的技术措施———倾斜透镜法。用增广矩阵法计算非共轴光路笔形光束会聚点位置并分析其变化。以高功率激光系统的空间滤波器为例,报道追寻失调滤波器中鬼点和消除笔形光束的设计、计算结果。结果表明,采用两透镜非同轴构型,选取适当的滤波器设计参数,并适当倾斜透镜L2,能有效地避免笔形光束对高能激光系统造成的危害。

基于前景目标提取的图像风格化绘制算法

算法将Graph Cuts理论运用于输入图像前景目标的提取方面。通过交互式分割,用户将图像分为前景及背景区域。对于背景区域,应用设计的多种非真实感绘制算法,将其渲染成具有卡通画、铅笔画或者油画等风格的艺术图像,对于前景区域保持其细节特征不变。通过融合前背景区域,获得具有风格化的艺术图像。实验显示,处理一定数量的图像,算法生成的风格化图像呈现了视觉满意的非真实感效果。

图像处理技术在平面设计中的应用研究

采用前景目标提取的图像风格化绘制算法实现平面设计过程中,没有采用卷积线条的方式模拟真实铅笔线条的绘画过程,缺乏真实感,平面设计效果差。文中研究平面设计中图像处理技术的应用过程,采用OpenCV软件提供的转换函数将RGB图像转换为YUV图像后,变换并重新整合YUV色彩空间的色度信息与亮度信息,在此基础上使用长度合理的直线卷积核卷积图像梯度图,生成平面设计的铅笔画草图。以真实的铅笔绘画纹理为基础构建铅笔滤镜数学模型,采用该模型与铅笔滤镜算法生成平面设计的铅笔画滤镜,美化平面设计的铅笔画草图创作过程。实验结果表明,所研究的图像处理技术创作的平面设计作品与铅笔手绘效果接近,平均创作5幅平面设计的铅笔画的耗时约为3.0s,是一种可靠、高效的平面设计技术。

基于旋转滤波-矩阵束的异步电机转子断条故障诊断

现有异步电机故障诊断技术存在短时数据分辨率低、硬件开销大等缺点。针对这一问题,提出一种基于短时数据的旋转滤波-矩阵束的异步电机转子断条故障诊断新方法。利用矩阵束算法抗噪性能强的优点,准确求出定子电流基频成分,并通过逆、正同步旋转变换,剔除了定子电流中的基频成分。利用矩阵束算法准确估算定子电流故障信号的频率和幅值,突破传统基于快速傅里叶变换(FFT)分析算法分辨率不足的限制。仿真和电机试验共同表明:旋转滤波-矩阵束算法可以在短时数据的基础上准确辨识转子断条故障。

基于HTML5平台的铅笔画风格渲染

通过改进基于运动模糊滤镜的铅笔纹理仿真算法,提出了一种新的非真实感铅笔画风格渲染方法。对输入图像进行基于高斯模糊的虚光蒙版(Unsharp Mask,USM)锐化得到铅笔画基图,采取自主实现的运动模糊算法根据基图生成铅笔纹理,进行锐化滤波处理并与边缘提取处理图融合,得到铅笔画风格绘制效果,同时在HTML5平台实现了铅笔画风格渲染的方法。实验结果表明,该方法生成速度快,渲染效果逼真而且有层次感,适合于Web应用领域。

基于GPU加速的结构张量LIC滤波的图像铅笔画绘制算法

文章提出一种基于结构张量LIC滤波的二维图像铅笔画绘制算法。算法首先以图像结构张量的特征向量值作为铅笔画绘制的导向向量,对输入图像进行LIC滤波,以获得具有铅笔画纹理特征的风格化图像;其次采用XDo G技术生成铅笔线条轮廓图;最后将边缘轮廓与铅笔纹理合成得到效果图。文章同时提出运用GPU的并行计算能力,实现对输入图像及视频的具有铅笔画风格的实时渲染及绘制。实验结果表明,该技术能有效生成具有铅笔画风格的图像。

一种高效的扩展粒子滤波相位展开方法

鉴于干涉相位展开是InSAR技术应用中最为关键的步骤和难点,把扩展粒子滤波算法与修正矩阵束模型、量化跟踪策略结合起来,提出一种高效的扩展粒子滤波相位展开方法。利用修正矩阵束模型算法快速、准确地从复干涉图中获取扩展粒子滤波相位系统模型所需要的相位梯度信息,以改善算法效率;利用量化跟踪策略来指导相位展开路径,减小在搜索最佳待展开像元时所消耗的时间,进一步提高算法效率;最后,利用扩展粒子滤波算法沿量化跟踪策略所定义的路径处理缠绕像元,在滤去残留噪声同时完成相位展开。实验处理结果表明,该方法具有效率较高,稳健性较强的特点。