基于纹理流的图像运动估计研究

针对计算机视觉中的运动估计问题,提出了新的基于纹理流的图像序列稠密运动估计算法,与常规基于恒定亮度假设的光流估计方法相比具有更好的稳健性、更高的准确性和更快的计算速度.在假设相对稳健的图像纹理特征不变的基础上,推导得到运动估计方程及运动向量.通过定义纹理特征的差异度,综合矩阵行列式值以及条件数来判断运动估计的准确性和稳定性,并以常用的Gabor滤波器组为例设计及实现了方法.通过使用多类视频序列、与各种典型方法得到的结果对比表明,该方法对复杂背景和运动目标具有独特纹理特征的情况下具有更好的估计效果.

纹理流线:一种有效的二维向量场可视化方法

向量场可视化是可视化研究的一个焦点 .流线能够很好地表现向量场的局部信息 ,并被用于二维向量场的全局显示 .从信号分析的角度讨论了基于流线的全局向量场可视化方法的频域特点 ,指出其结果图像视觉效果的优缺点 .在此基础上提出和分析了一种新的方法 :纹理流线方法 .新方法的频域意义更为明确 。

用于制备多色彩流状纹理陶瓷板材的淋浆设备的研究开发

笔者对一种用于制备多色彩流状纹理陶瓷板材的淋浆设备的研究开发及其使用,通过实时混色和实时使用的动态施淋多种色彩浆料的方式,形成了类似流体动感的装饰效果,使最终制备的陶瓷板材呈现出不同的色彩和流动的装饰效果,图案似波纹状起伏,纹理丰富多样且生动自然,同时具有色彩鲜艳度高和纯度高的装饰效果。

基于纹理的多分辨率流场可视化算法

当流场分辨率与屏幕分辨率不一致时,传统的多分辨率纹理绘制算法容易产生纹理走样与细节缺乏问题,为此提出一种基于纹理的自适应多分辨率流场可视化算法.通过定义平流体作为流场的中介表示,准确地跟踪粒子路径.考虑到纹理特征的稳定性,利用纹理空间到平流体空间的映射来执行纹理卷积计算.最后,基于mip-mapping技术自适应地选择合适分辨率的平流体,并对噪声纹理频率进行缩放控制.算法的精确度根据粒子平流位置的累积误差进行客观评价,结合人的视觉感知来测试主观选择与客观评价的一致性.实验结果表明,所提出的算法既能保持较高的精确性,又能完成更高质量的绘制.

增强纹理平流算法研究

当以纹理方式可视化三维矢量场时,纹理卷积会降低矢量纹理脉的对比度,容易出现平流纹理细节模糊与粗糙的问题,为此提出一种增强纹理平流算法.首先通过自定义球体半径确定任一噪声点的邻近点,利用当前噪声点与邻近点间的位置关系计算噪声伪梯度,以测试矢量场局部区域内的变化趋势,选取伪梯度的最大下降幅度参与纹理平流;然后根据任一平流位置处的噪声值对最终输出纹理的贡献度自适应调整噪声权重;最后引入盒型滤波递归合成平滑算子进行纹理卷积来生成矢量体纹理.算法的有效性根据可视化对比度的量化分析函数进行客观评价.实验结果表明,该算法能够有效地增加纹理平流踪迹间强度对比,改善绘制效果,高质量地显示三维矢量场的纹理分布.

基于流线纹理合成的2D矢量场可视化

针对科学试验数据可视化问题 ,提出了一种 2 D矢量场可视化的方法——流线纹理合成方法 ,即通过将1D纹理映射到流线上 ,再利用流线纹理来合成可视化图象 ,因为移动 1D纹理很容易形成矢量场动画 .该方法是利用局部区域内流线的近似平行性 ,首先依据临界点来设定流线宽度 ,然后把流线绘制成多条平行流线 ,再分别将多条不同的 1D纹理映射到流线上 ,从而能够加快计算 .实际结果表明 ,由于流线纹理合成的纹理图象上清楚地显示了流线 ,因而反映了矢量场的方向信息 ,同时 ,该方法计算速度快 ,可以达到交互可视化的要求 .

流状线型结构图像修复算法的研究

针对流状线型结构图像修复问题,提出了一种基于张量扩散的流状结构图像修复算法,模型根据图像局部结构(局部图像结构由结构张量来度量)的纹理走向确定沿纹理方向和垂直纹理方向的扩散来修复断裂特征,并且控制沿纹理方向的扩散强度要大于沿垂直纹理方向的扩散强度,由此才能保证较好的纹理修复。为使计算结果更加准确,采用了非负性离散化和最优化旋转不变性两种数值计算方案。实验结果表明,对于有划痕或较小损坏区域的流状线型结构的纹理图像,该算法都能取得较好的修复结果。

一种面向矢量场的纹理平流方法

为了避免利用稠密纹理可视化三维矢量场时造成内部结构遮挡及外部流模式的隐藏问题,文章提出一种基于噪声自适应采样的纹理平流方法。通过分析在三维矢量场局部区域运动模式上的相似性,自适应调整局部区域大小与点分布,在不同的视点条件下,充分考虑噪声样本点的距离及所在块对最终输出纹理的贡献调整噪声纹理的频谱,最终卷积合成平滑的流纹理轨迹。