基于超体素双向最近邻距离比的点云配准方法

针对点云数据冗余和配准精度低的问题,提出了一种基于超体素的双向最近邻距离比匹配的配准方法。首先,利用超体素提取了具有稳定结构的目标特征点,同时提出了利用点云厚度分层进行非迭代的阈值去噪方法;然后,利用FPFH进行特征描述,提出了双向最近邻距离比方法对点云进行了初始配准;最后,提出了基于双级阈值的点云精确配准方法。采用标准数据库模型进行仿真分析,验证了算法的有效性。结果表明:本方法能有效剔除漂移噪声体素,配准精度高,鲁棒性强。与其他方法对比,在配准时间相近时,本文算法的配准精度提高74.2%;在噪声占比为6%和10%时,配准精度均提高67%以上。

基于最近邻距离差的改进孤立点检测算法

k最近邻孤立点检测算法的检测结果受用户设置参数的影响较大,并且无法判定孤立点强弱,针对该缺陷,引入阈半径和密集度阈值,提出基于最近邻距离差的孤立点检测算法。通过在多个数据集上的实验表明,改进算法扩大了参数的设置范围,降低了参数对结果的影响,并能够有效检测出强孤立点,用户通过调整密集度阈值,可以判定孤立点强弱,改进算法增强了原算法的稳定性和灵活性。

基于投影分解与k最近邻距离的异常证据检测算法

为降低异常证据对合成结果的影响,提出了基于投影分解与k最近邻距离的异常证据检测算法。该算法在对证据集中所有证据进行焦元单一元素投影分解的基础上,重新构造证据的基本概率赋值,然后利用证据之间形成的欧式距离,采用k最近邻距离算法对异常证据进行检测。无线传感器网络应用实验分析表明:该算法可有效地对异常证据进行检测。对检测前后的证据利用证据合成规则进行融合对比结果发现,剔除了异常证据的合成结果并具有良好的峰值性和可分辨性,合成结果有利于融合决策。

k阶最近邻距离混合点过程分解模型的适用性判断条件的修正

对k阶最近邻距离混合点过程分解模型的判断条件进行修正,使该模型的适用范围更接近于真实.数值试验发现,参数R的理论值较大或者较小均不影响模型适用范围的判断条件.对适用范围的理论临界值可能产生影响的主要是该临界值附近的R.分析临界值及其附近R与相应的理论值之间的差异,结合计算值,对所确定的临界值进行修正.结果发现:修正后的临界值一般都小于原临界值;无论临界值是否修正,点的个数对临界值的影响相似,即数据点数目较少时,临界值较大,数据点数目较大时,临界值较小;临界状态下,k的初始有效值基本随着数据点数目的增加而有所增加.

基于多稀疏分布特征和最近邻分类的物体识别方法

为提高物体识别性能,提出了一种基于多稀疏分布特征和最近邻分类的目标识别方法。提取图像的梯度模值和方向特征,构建梯度模值和方向图像,分别对灰度图像、梯度模值图像和梯度方向图像进行稀疏表示,提取稀疏分布特征,得到融合后的多稀疏分布特征,再依据最近邻分类方法进行特征分类,实现物体识别。通过在国际公认的COIL-100和PVOC-2007两个公共测试数据集下进行对比实验,对提出方法的参数选择、鲁棒性和识别性能进行综合评价。实验结果表明,采用提出的方法进行物体识别的识别率高于目前经典的SIFT、SURF和ORB方法,是一种有效的物体识别方法。

受限网络模糊对象最近邻查询

针对网络空间中有范围约束、不确定对象的最近邻查询问题，提出范围受限的网络空间模糊对象最近邻查询概念，并根据查询顺序的不同，给出NN—R查询算法和R-NN查询算法。两种算法均采用网络位置信息与连接信息分别存储的方式，使用聚类文件进行组织，减少I／O操作。NN—R算法在近邻查询过程中利用查询对象与受限范围的a一距离作为约束，缩小搜索范围。R-NN算法将受限范围内查询对象的欧氏近邻作为候选对象，利用欧氏距离的下界性与易求性降低时间复杂度。两种算法时间复杂度分别为O（（logm｜E｜＋（｜V＊｜m3＋1）log。2｜V＋｜E｜＋｜V｜log｜V｜＋n（1gn＋1））和O（10g。4n＋（k＋1）logml｜＋｜E｜-＋｜log｜v｜。实验结果表明，在各自适用条件下，两种算法均有较好的性能。

基于神经网络和最近邻相似度的动臂实例检索

为了参照已有的设计实例实现工程机械的快速设计,缩短产品的设计周期,提出基于神经网络和最近邻相似度的方案检索策略。先对过去历史的设计实例进行结构性分解,选择适当的属性特征;再运用概率神经网络对实例进行分类,缩小二次检索的范围;最后针对动臂结构参数多、最近邻法的权重系数设置难点,提出专家经验知识和客观数据相结合的方法,计算各个实例与目标实例的相似度,并以一个设计需求进行实例推理验证基于实例推理方法的准确性和有效性。

基于FPFH的双向K维树最邻近距离比点云配准方法研究

为解决传统点云配准方法计算效率低、提取特征点分布稀疏和鲁棒性较弱等问题,提出了一种快速点特征直方图(FPFH)的最邻近距离比点云配准方法。先对原始点云数据进行体素降采样,对降采样过后的数据用FPFH的方法得到特征描述子,之后使用双向K维树的法向量阈值和最近邻距离比的方法进行特征提取,改变距离权重,统计更多的点对参数,剔除误配点对,加快点对搜索,使配准更加精准。引入Huber损失函数权重对刚体配准模型的目标函数进行优化,增强鲁棒性;后使用基于样本共识的方法(SAC-IA)进行初始粗配准,再用迭代最近点(ICP)点到面的方法完成精配准;为避免方法求解陷入局部极小值,采用Levenberg-Marquardt(LM)算法和奇异值分解法(SVD)交替迭代策略进行最优化。实验与ICP、SAC-IA+ICP、基于内部形状描述子(ISS)+ICP和FPFH+ICP算法相比,在无噪声情况下,所提方法在点云配准速度平均提高了31.07%、53.46%、3.09%和25.05%,比ICP和SAC-IA+ICP算法配准精度提高了一个数量级,比ISS配准精度平均提高了49.09%,在迭代次数少和精度设置较大时与FPFH+ICP方法配准精度相同,但速度比FPFH方法快。有噪声情况下,所提算法比FPFH配准算法速度上平均提高了30.53%,配准精度平均提高了15.47%,更加平滑;与ISS配准算法相比,配准精度提高了一个数量级,配准平均时间略快;ICP和SAC-IA+ICP方法配准失败,不参与比较。实验验证了所提方法可行,配准速度和精度有所提高,且鲁棒性和稳定性较好。

2012—2022年山西省3A级以上景区空间分布特征及影响因素研究

山西省具有丰富的旅游资源,但11个地市级旅游资源赋存和旅游经济发展不协调.以2012—2022年山西省3A级以上景区为研究对象,运用核密度估计分析、标准差椭圆、平均最近邻指数、不平衡指数和缓冲区分析等空间分析方法和数理统计分析方法,重点研究山西省3A级以上旅游景区的空间分布特征及其影响因素,从而为山西省合理有效地开发、配置旅游资源提供数据支撑.结果表明:(1)通过标准差椭圆和平均最近邻指数分析得出,山西省3A级以上旅游景区总体分布呈南北延伸,空间结构类型为集聚型,3A级以上旅游景区逐渐向晋南、晋东南发展;(2)通过核密度分析发现,各地级市3A级以上景区分布不均衡,景区空间分布密度区域有明显差异,高密度区域分布在太原市周边;(3)交通条件、城市等级、水系、地形地貌、经济水平均是影响3A级以上旅游景区空间分布的重要因素.

湖北九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林3种优势种的邻域效应研究

以最近邻株距离统计研究了湖北九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林3种优势种青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)、甜槠(Castanopsis eyrei)和短柄枹栎(Quercus serrata var.brevipetiolata)的邻域效应,进而探讨了局域尺度上的竞争/帮促关系与物种共存格局。结果显示,青冈栎、甜槠和短柄枹栎的最近邻株距离不存在下限;青冈栎的胸径大小与其种内最近邻株距离存在正相关(p=0.029),甜槠的胸径大小与种内、种间最近邻株距离均无相关性(p≥0.360),而短柄枹栎的胸径大小与种间最近邻株距离为负相关(p=0.040);3树种中任意一个的种内与种间最近邻株距离都没有显著差异(p≥0.122)。这些结果表明,九宫山成熟常绿落叶阔叶混交林内邻域尺度上的竞争排斥并未充分激化,但是青冈栎的种内竞争仍然在起作用,而甜槠的竞争效应不明显,短柄枹栎则依赖种间帮促甚于相互竞争。同种和异种之间的排斥效果没有差异表明局域尺度的物种共存格局可能出于随机过程而非负密度制约过程。

古尔班通古特沙漠南缘梭梭林分距离结构模拟

以天然梭梭林分的距离结构情况为研究对象,通过对梭梭林分最近邻距离概率分布模型的构建,建立预估梭梭林木距离的模型,为荒漠树种林分空间结构的分析与重建提供方法支持。利用Stochastic Geometry 4.1软件随机生成均匀、随机和团状3种分布类型的模拟样地,使用Matlab软件对模拟样地中的目标点以及实测样地的林分进行最近邻距离分布模型拟合,并对模型进行了拟合参数估计和拟合效果的Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验。结果表明:模拟样地和实测样地的最近邻距离分布可以用两参数威布尔分布(Weibull-2)模型进行拟合,拟合效果较好,其中模拟样地和实测样地距离分布拟合的R2值均在0.883~0.997之间,均方根误差(RMSE)取值分别在0.003~0.052与0.007~0.041之间,D值均小于D0.05值,结果服从原定假设。因此,Weibull-2分布可以用来描述天然梭梭林分距离结构的分布,且表现出了良好的适应性,说明Weibull-2分布可以用来对不同树种的林分空间结构进行描述。

结合几何约束和梯度描述子的直线段匹配

针对无约束条件下直线匹配的可靠性问题,提出了一种结合几何约束和梯度描述子的直线段匹配算法。该算法在已有同名点和直线提取结果的基础上,首先结合同名三角网和核线约束确定候选直线;其次以目标直线为基础,利用其端点核线确定候选直线与目标直线对应的重叠段区域;再次分别以目标直线和候选直线对应的重叠段为基础,构建直线平行支撑域,对目标直线和候选直线构建高斯卷积梯度幅值的均值-标准差描述子;最后结合欧氏距离和最邻近比值(NNDR)确定最终同名直线。选取具有不同类型的影像对进行匹配试验,结果表明,本文方法能获得可靠的直线匹配结果。

基于几何约束的重复视觉特征点匹配方法

当前,特征特征点匹配广泛采用固定阈值或NNDR(最近邻距离比率)策略,这些方法均假设每个特征点最佳匹配是惟一的。而重复特征点在现实世界大量存在,固定阈值或NNDR策略均不能有效处理重复的特征点,从而极易引起误匹配,误匹配将导致各类计算机视觉算法精度大大下降,所以重复特征点匹配是计算机视觉中的一个难题。本文针对重复特征点无法使用NNDR等传统方法匹配的问题,创新地在NNDR策略基础上,基于RANSAC算法,利用特征点的几何约束迭代地回收被NNDR策略丢弃的重复特征点,进而有效地提高重复特征点匹配精度。

基于主元分析与支持向量机的人脸识别方法

基于支持向量机 ( SVM)在处理小样本、高维数及泛化性能强等方面的优势 ,提出了一种基于主元分析 ( PCA)与 SVM的人脸识别方法 .利用 PCA方法对人脸图像进行特征提取 ,再利用SVM与最近邻分类器相结合的策略对特征向量进行分类识别 .剑桥

空间点过程理论在极端气候事件中的应用研究

该文定义了12种极端温度事件和6种极端降水事件,将基于空间点过程理论的k阶最近邻距离丛集点提取算法应用于极端温度和极端降水事件的研究,给出了极端温度和极端降水事件区域群发性站点的检测流程;采用多年平均的疏密差异比R和有效率η两个指标,对所定义的各种极端气候事件的区域群发性进行了有效性检验,结果表明:k阶最近邻距离丛集点提取算法适用于极端气候事件的区域群发性研究,并进一步阐明了极端气候事件区域群发性的物理含义。

武夷山风景名胜区景点空间分布特征

为准确高效地处理数据资料,利用可视化程序语言V isual FoxPro与结构化查询语言相结合的方式编辑“风景区空间分布特征规律的管理信息系统”。采用最近邻点距离法(R尺度法),对福建省武夷山风景名胜区主要景点的空间分布规律进行研究,研究表明福建省武夷山风景名胜区主要景点的分布为聚集分布,研究结果对于武夷山世界双遗风景区的保护、管理、发展规划具有重要的指导作用。

我国城镇分布及其演变的几个特征

城镇分布是一个内容广泛的研究课题。但直至目前,研究成果不多,且以定性描述为主。本人试图借用计量方法总结我国解放以来城镇分布及演变的某些数量特征。由于引用的方法和资料的一定局限性,难免有不妥之处,希予指正。

北京市自然保护区空间布局与三区二带理念

研究的主要目标是北京市自然保护区的空间布局,通过Arcgis软件,矢量化北京市保护区边界,使得自然保护区成为研究底图中的斑块,参照位置的不同,利用Fragstats软件计算聚集度指数(AI)从而提出三区划分的假设,将北京市分成3个大的保护区体系,在此基础之上,计算各个保护区之间的几何最近邻距离(ENN),证明三区划分的合理性。然后,通过小班数据,分析连接三区廊道之间的土地利用结构,为北京市划分出连接保护区体系的西部山脉廊道和东部水域廊道。最终形成北京市自然保护区分布格局三区二带规划理念。

武夷山自然保护区珍稀动植物空间分布特征研究

利用最近邻点距离法对武夷山自然保护区珍稀动物的巢域和珍稀植物种群的空间分布特征进行了研究，结果表明：除短尾猴空间分布的类型是随机分布外，其余动物均为聚集分布，23种珍稀动物总体呈现强聚集的特征；珍稀植物种群分布的密度比较小，绞股蓝等24种为聚集分布，仅黑钩栲为强分散型分布，其余的种群因分布太少未能求出分布类型．由此说明，武夷山自然保护区珍稀动物的生态位潜在空间比较大，珍稀植物种群间构成了较为良好稳定的系统结构．

福建省不同景观资源分布特征的比较分析

采用最近邻点距离法,对福建省省级以上风景名胜区、自然保护区及森林公园空间分布特征进行研究,同时对3种景观资源的景源现状及特征进行了比较。研究表明,福建省总体景观资源空间分布为显著的聚集分布,其中风景名胜区、森林公园及自然保护区等3种景观资源均为随机分布,3种景观资源的景源特征差异比较大,建议在景观较稀疏的区域增加新的景区,通过各种廊道连接构成全省景观网络系统,以保证全省景观资源系统的健康有序发展。