基于形态Snake模型的遥感影像的单木树冠检测算法

单木树冠检测可以辅助林业统计获取诸如树冠位置、冠幅、胸径等信息,对发展精准林业具有重大意义。针对单木树冠检测中树冠轮廓描绘不精确的问题,文中提出了一种基于形态Snake模型的遥感影像的单木树冠检测算法。该算法首先对林区特征进行了分析,然后使用局部极值法对林区特征图和距离变换图提取树冠顶点,最后根据树冠顶点为所有树冠初始化形态Snake模型轮廓,并迭代进行轮廓演变,得到最终的树冠轮廓。为了验证方法的有效性,对比分析了区域生长法、模板匹配法、分水岭法和所提出的形态Snake模型法。实验结果表明,所提方法的检测结果更准确,树冠轮廓更接近实际形状,与其他已有方法相比,整体检测得分提高了6%,面积平均差降低了0.5m2。

基于G1894核基因对海蛇分子系统学初步研究

为研究海蛇亚科Hydrophiinae亲缘进化关系,本研究从GenBank网站获取30个物种的G1894基因序列,利用MEGA6.05软件计算遗传距离,采用最大似然法(ML)构建无根系统发育树。结果表明:剑尾海蛇属Aipysurus基本呈单系,只有食卵龟头海蛇Em.annulatus位于其中;真海蛇属Hydrophis呈单系;青环海蛇H.cyanocinctus与黑尾海蛇H.viperinus、细颈海蛇H.coggeri与兹韦费尔海蛇H.zweifeli、沙捞越海蛇H.brookii与斯里兰卡海蛇H.lapemoides 4对物种亲缘关系较近。得出结论:核基因建树法在眼镜蛇科中的运用,具有创新性;在海蛇亚科中,具有可行性;后期应尝试多基因联合建树,以建立有根树,增加说服力。仅从本研究看,平颏海蛇、长吻海蛇2个单属单种夹杂在真海蛇属分支中,建议归于真海蛇属并更新《中国动物志》。

一种边界-区域相结合的图像分割算法

提出了一种模仿人类视觉机制的区域-细节的图像分割算法。首先提取图像边缘,然后将边缘分段切割,得到端点集合,然后从端点集合生成Delaunay三角形网络,以Delaunay三角形为顶点,相邻三角形的属性差异作为边的权重,构造图;以基于图的分割算法生成最小生成树,划分区域。最后用Snake模型精确确定区域边界,生成准确的区域边缘。实验证明,这种区域分割和边缘检测相结合的方法能准确地分割非纹理图像,较好地克服了块现象和非连续边界,相比单一区域分割或者边缘检测方法有更好的分割结果,并且计算速度比较快。

基于人工势场和RRT算法的机器蛇水下三维避障算法

为提高多自由度多冗余度的机器蛇水下环境适应能力,使机器蛇在海洋中有效避开岩石、鱼群、珊瑚和其他悬浮物,实现机器蛇在水中复杂环境灵活运动并准确到达目标位置,提出了一种基于人工势场和快速扩展随机树搜索算法的机器蛇水下三维立体智能避障算法,利用MATLAB建立三维随机障碍模型。在全局避障方面,通过快速扩展随机树搜索算法解决机器蛇路径被锁死的问题;在局部避障方面,利用人工势场方法避免了难以找到最短路径的不足。由此实现机器蛇以最快速度、最短路径的原则寻找躲避障碍到达目标点的路径。仿真结果表明,机器蛇能够有效避开复杂环境中或大或小、或疏或密的障碍,算法对实现机器蛇进行海洋探索有着重要的意义。

关于日本神社原初功能的考察

神社是日本神道的重要组成部分,在神道信仰中扮演着重要角色。本文通过与同样是祭祖场地的中国"社"的对比和对日本早期神社地面结构物和活动状况、神社附加功能的发展、神社的蛇信仰等方面入手,推测神社最初的部分功能可能和中国的"社"等一样,做祈祷生殖繁盛的道场之用。换言之,神社的原初功能有不少,但其中之一可能与生殖崇拜有关。

基于脊线模态法和RRT算法的蛇形机械臂避障控制研究

相较于传统机械臂,蛇形机械臂具有高灵活性的优势,尤为适合各类非结构化的工作环境。但非结构环境要求蛇形机械臂具有更强的避障能力和适应性。为解决蛇形机械臂的避障轨迹规划问题,提出了一种基于脊线模态法和快速扩展随机树(RRT)的控制算法。分析并建立其运动学模型,研究了机械臂各关节角度变化与绳索长度变化的关系。采用脊线模态法得到了机械臂末端满足期望位姿的空间脊线,并利用二分法拟合空间脊线,由此获得蛇形机械臂的逆解。与经典的雅可比迭代法相比,脊线模态法具有计算简单、效率高、充分反映机械臂几何特征的优点。在脊线模态法的基础之上,对于存在碰撞的空间脊线,进行部分关节调整,生成一条新的无碰撞的期望空间脊线。采用无需建立空间模型的RRT算法生成绕过障碍的轨迹。最后在Matlab环境下进行仿真,分析角度绳长变化关系,对脊线模态法和避障轨迹生成进行验证。

关于几类特殊的边幻图

证明了三角蛇图、梳子图都是边幻图。给出了简单连通图是边幻图的一个充分条件。对满足一定条件的边幻图从规模和种类两个方面进行了扩张。

图的匹配多项式

文章主要研究特殊图的匹配多项式唯一的性质,得到了星图为匹配唯一的、蛇树和轮环图的匹配多项式及Y形图不是匹配唯一的等结论。

一种非零偏差时钟网布线算法

特定的非零偏差时钟网比零偏差时钟网更具优势,它有助于提高时钟频率、降低偏差的敏感度。文章提出了一种新的非零偏差时钟树布线算法,它结合时钟节点延时和时钟汇点位置,得到一个最大节点延时次序合并策略,使时钟树连线长度变小。实验结果显示,这种算法与典型的最邻近选择合并策略相比较,可以减少20%～30%的总连线长度。

基于细胞色素B(Cytb)的市售海蛇药材基原物种的分子鉴定

物种基原鉴定一直是中药鉴定中的热点研究问题之一。海蛇是我国名贵的中药材之一,为了解市售海蛇药材的基原情况,该研究基于细胞色素B(Cytb)片段测序对市售的46批海蛇药材的基原物种进行分子鉴定。经比对和人工校正,序列长度为582 bp,A+T的量(58.9%)高于G+C的量(41.1%),变异位点有197个,简约信息位点有179个。经BLAST比对的结果表明样品中出现序列比对一致性为100%的有44批,一致性为96%的有2批。此外,从美国国家生物技术信息中心数据库上共下载了408条Cytb有效序列(共68种),分别基于邻接法和贝叶斯法,与该研究样品共构建了454条海蛇序列的系统发育树,结果表明2种方法构建的系统发育树结构相似,能正确鉴别出海蛇药材样品有42批,而4批海蛇药材因节点支持率比较低,无法对它们鉴别。综合它们的结果,市售海蛇药材的基原物种至少来源于2属5种,分别是埃杜西剑尾海蛇Aipysurus eydouxii、青灰海蛇Hydrophis caerulescens、印度洋平颏海蛇H.curtus、淡灰海蛇H.ornatus、螺旋海蛇H.spiralis。可见市售海蛇药材的基原物种比较复杂,可为海蛇类药材鉴别提供了参考。

应用最小生成树实现点云分割

点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。

基于线粒体编码核糖体基因的海蛇DNA条形码筛选

海蛇是名贵中药材,也是滋补佳品,分子鉴定方法可适用于海蛇组织。为筛选适合海蛇DNA条形码的基因,本研究搜索并下载了GenBank上所有12S和16S基因序列。其中每个物种每个基因,尽量保留所有序列,但最多保留不同来源的5条序列。运用Mega软件比对后,建立MrBayes系统聚类树。结果显示,相对12S基因,16S基因序列包含物种多;其MrBayes树拓扑结构清晰,支持率高,适合作为DNA条形码。因此得出结论,不是每类物种的DNA条形码都必须是COI基因,对于海蛇的线粒体编码核糖体基因,16S适合度更高。筛选DNA条形码基因,可通过蛇肉、蛇皮、蛇胆、蛇血等组织,测得DNA序列片段,从而鉴定物种;可用于海关、餐饮、中药、环保等部门,从而保护野生动物,打击走私犯罪。