改进的道格拉斯-普克算法在电信代维系统的应用

随着智能手机在电信设备看护和业务巡检中的广泛应用,巡检或看护人员的GPS轨迹记录呈现出爆炸性增长。为了减轻存储压力,并更好地适应运营商线路巡检、看护业务,论文以GPS轨迹记录为切入点,以道格拉斯-普克算法(Douglas-Pucker Algorithm)为基础算法,对轨迹采集方法和距离计算进行改进和优化,提出了一种运算速度快,GPS轨迹保存效果好的在线压缩算法。通过仿真实验和实际应用,验证了该压缩算法具有较高的压缩比、较好的应用效果。

基于改进的道格拉斯-普克算法确定大气激光雷达消光系数边界值

大气激光雷达已广泛应用于大气污染源水平扫描测量,而水平扫描测量激光雷达信号的消光系数边界值求解及廓线反演是其定量化应用的关键。针对这一问题,提出了一种基于改进的道格拉斯-普克(DP)算法确定消光系数边界值的新方法,并结合经典Klett方法实现水平扫描测量时的大气消光系数稳健反演。系统性地研究了经典DP算法在消光系数边界值求解时的性能及潜在的问题。在此基础上,提出将对数激光雷达信号与对应直线线段的偏离方差作为阈值控制手段,以替代经典DP算法中的最远距离阈值,从而更加准确地获取对数激光雷达曲线的线性区间,进而利用斜率法求解消光系数边界值。通过消光系数反演结果的对比分析,验证了改进DP算法的有效性。利用该方法反演的消光系数与周围空气污染监测站的PM10颗粒物浓度具有较高的相关性(>0.88)。研究结果表明,提出的改进DP算法可为水平扫描激光雷达信号的消光系数边界值求解和廓线反演提供有效的方法。

基于第一特征点的道格拉斯-普克压缩算法

对传统的道格拉斯-普克压缩算法进行了分析,指出其存在迭代计算,在面对复杂曲线时可能会出现效率较低的情况。提出了曲线第一特征点概念,并基于第一特征点对传统算法进行改进,既保留曲线的基本形状,又避免在算法中出现迭代,以较小的压缩比性能损失为代价,显著提升了算法的计算效率。通过仿真实例验证了改进算法的可行性。

基于共边的道格拉斯-普克改进算法实现

在地理信息数据生产及建库过程中往往遇到线、面要素结点稠密冗余,影响了GIS的数据质量。因此需要在保证数据一定精度的情况下进行抽稀处理,并兼顾拓扑关系正确。经典道格拉斯-普克算法对具有公共边的线、面要素抽稀会产生边裂缝的拓扑错误,因此通过研究道格拉斯-普克经典算法的基本原理,获得问题产生的具体原因。据此,在研究分析相关改进算法的基础上,提出了一种基于公共边处理的改进道格拉斯-普克算法。通过ObjectArx编程在AUTOCAD中实现了该算法,能够高效解决海量抽稀和公共边拓扑问题,达到了预期的效果,对GIS数据应用质量提升具有重要意义。

基于最值点的道格拉斯-普克压缩算法

对传统的道格拉斯-普克的分析,指出其可能存在的压缩程度不够或无法保留特征点,以及可能出现的自相交等情况,在此基础上对其进行改进。该算法是先通过坐标的最大或最小值找出这些点,判断其相邻点之间的距离,排除掉其间距离变化较小的点,把其它符合条件的点保留下来,并用shape矢量数据对其进行了检验。

增强型道格拉斯—普克压缩算法的设计与实现

本文首先论述了经典的道格拉斯—普克压缩算法 ,分析将其应用于多边形边界数据压缩所造成的图形失真现象 ,提出了一种增强型道格拉斯—普克压缩算法 。

自动设置阈值的道格拉斯-普克压缩法

本文对传统的道格拉斯—普克、角度限制法等方法进行分析,指出其各自存在的不足,然后提出道格拉斯-普克法自动设定阈值的方法。

面向自然岸线抽稀的改进道格拉斯—普克算法

针对已有的矢量数据压缩算法应用于方向线生成过程中会忽略国家海疆权益的问题,该文提出了一种面向自然岸线抽稀生成方向线的改进道格拉斯-普克算法。首先提取自然岸线凸点作为备选分段点集,进而根据凸点与相邻两点组成的三角形面积大小筛选分段点,接着利用相邻分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点,以基于最小二乘法的拟合曲线选定最优距离阈值,并作为初始阈值,进行逐段抽稀。实验结果表明,利用本算法抽稀所得面积比、压缩率均比传统道格拉斯-普克算法有所提升,且大部分情况下误差面积也有所减少。

D-P算法的改进及其在飞行轨迹回放中的应用

飞行参数记录了飞行器飞过的位置、姿态和飞行状态,飞行结束后,对飞行参数进行可视化回放,无论是实际的飞行训练中,还是飞行仿真中都是必不可少的,但在回放时,如果逐点显示这些数据,将会消耗大量的系统资源。本文提出一种基于限定俯仰角和航向角变化率的道格拉斯—普克(Douglas-Poiker,D-P)压缩算法对将要显示的轨迹点进行压缩,并对算法进行了验证,效果良好。

基于轮廓跟踪及Douglas-Peucker算法的正射影像有效范围确定

由于影像数据文件在计算机存储的限制,正射纠正后影像四周会存在一些无效像素区域,通常采用最小的灰度级或最大灰度级填充,这些无效像素区域包含在正射影像的范围内,会对后续镶嵌处理造成影响。为了排除这种无效像素区域的影响,本文首先采用轮廓跟踪算法获得正射影像有效范围的外轮廓点集,然后采用道格拉斯-普克(Douglas–Peucker)算法对获得的外轮廓点集进行简化,剔除外轮廓点集中大量冗余点,从而获得简化后的正射影像有效范围。

一种加入时间维的船舶轨迹高效离线压缩算法研究

全球船舶轨迹大数据加工的一个重要步骤是对船舶轨迹进行压缩。以经典船舶轨迹离线压缩算法思路为基础,探讨了传统算法在压缩效果和压缩效率方面存在的问题。例如,经典Douglas-Peucker压缩算法没有考虑时间维,导致压缩后的数据对船舶的速度与航行状态信息的保留效果不佳。但是,动态Douglas-Peucker算法虽然考虑了时间维,却因此增加了计算量,导致压缩效率不高。在上述算法的基础上,将考虑时间维的轨迹压缩算法对应到向量空间中,利用向量的内积、外积的几何性质,对算法压缩效率和效果进行了改善,并提出了快速Douglas-Peucker算法。经过实验验证,该算法较经典算法效率提高了约30%以上,压缩效果比已有算法更优。

基于纹理特征和改进VGG的家蚕蛹雌雄识别方法

【目的】针对蚕种培育中人工分蛹效率低且易受到主观因素影响的问题,提出一种基于纹理特征和改进VGG的家蚕Bombyx mori蛹雌雄识别方法。【方法】利用透射变换矫正蚕蛹方向,截取家蚕蛹头尾图,以B通道图作为轮廓提取的基础,通过道格拉斯-普克(Douglas-Peucker, DP)算法,分析轮廓复杂性从而识别并获取家蚕蛹尾部图;采取掩膜消除背景干扰,通过多通道的特征融合图加强纹理信息;对Inception模块进行改进,将残差网络与改进后的Inception模块加入VGG模型中;利用数据增强技术扩充数据集;以精确率(precision)、召回率(recall)、精确率和召回率的调和平均F1分值以及准确率(accuracy)作为评价指标,分别对3种输入图片以及4种识别模型进行评估对比。【结果】结果表明,特征融合图在改进VGG模型上的家蚕雌蛹的精确率、召回率和F1分值分别为98.017%, 94.794%和96.375%,雄蛹的精确率、召回率和F1分值分别为95.342%, 98.231%和96.762%,识别家蚕雌雄蛹的准确率为96.580%。特征融合图识别家蚕雌雄蛹的准确率比原始灰度图的提升了18.093%,改进VGG识别家蚕雌雄蛹的准确率比原始VGG的提升了2.257%。【结论】基于纹理特征和改进VGG的家蚕蛹雌雄识别方法能降低人工劳动时间,为实现家蚕蛹雌雄自动分拣提供基础。

基于交叉点的道路曲线化简算法研究

现有的曲线化简算法不能很好地化简具有交叉路口的道路曲线,针对这一问题提出一种基于交叉点的道路曲线化简算法。算法分为预化简和修正化简两个阶段:首先识别并得到曲线上的分段点,利用相邻的分段点作为道格拉斯-普克算法的首尾点对曲线进行化简,得到预化简的结果;然后对于交叉点引入偏差阈值ε,通过判断道路曲线交叉点与化简后交叉点的距离与偏差精度ε的大小关系来确定该交叉点的化简与保留,如果保留或者化简后的道路曲线没有交叉点那么将原交叉点作为分段点对此段曲线进行重新化简。理论分析与实验结果表明,文中算法能够有针对性地保留或化简道路交叉点以及保持曲线化简后的形态特征。

一种三维轨迹数据有损压缩算法研究与实现

随着物联网、车联网等感知应用的不断深入,如何有效存储所产生的海量三维轨迹数据已成为充分利用这些数据的关键。本文在对现有针对一维轨迹数据有损压缩算法如死区算法、旋转门算法以及道格拉斯-普克算法等进行扩展的基础上,提出了针对三维轨迹数据的三维死区-道格拉斯-普克算法。实验表明,该算法在压缩精度、时间与空间代价方面具有较大的综合优势。

保持几何形状的矢量地图水印算法应用分析

不同类型的矢量地图水印嵌入算法对矢量地图几何特征的影响程度不同,导致含水印矢量地图的可用性遭到不同程度的破坏。针对这一问题,实现了一种现有的保持几何形状的矢量地图水印算法,将其应用于某居民地面矢量数据,并提出了几何形状和坐标精度评价方法,对该水印嵌入算法的普适性和有效性进行分析与评价。

改进概率路标图算法

为解决传统概率路标图算法(probabilistic roadmap,PRM)学习阶段路线图R(N,E)中路线图边集E较为复杂和查询阶段生成的路径转折次数较多的问题,提出边集优化方法并引入道格拉斯-普克算法。在学习阶段,通过对随机点进行约束,减少路线图中集合E的大小,减少查询阶段的计算量。在查询阶段,通过对搜索到的无碰撞路径节点进行峰值节点提取,有效去除冗余节点。实例仿真结果表明,改进PRM算法比标准的PRM算法具有更高的求解效率和更少的路径节点数目。

DP算法在飞行参数数据压缩中的应用

飞行参数数据量庞大,给传输和存储带来种种不便。在道格拉斯-普克算法的基础上,提出了一种分段的有损压缩,对飞行参数数据进行较好的压缩。

运用DFT的矢量地理数据零水印算法

针对目前矢量地理数据零水印算法鲁棒性差的问题,提出了一种基于DFT的矢量地理数据零水印算法。首先,利用Douglas-Peucker压缩算法提取矢量地理数据特征点;其次,对特征点进行DFT变换,得到矢量特征点的相位序列;接着,计算相位序列符号值,若该相位符号值大于等于0,其符号值为1,否则为0;然后,对N×N大小的水印图像进行Arnold置乱,得到置乱后水印图像;最后,从第2个相位符号值开始,选取前N×N个相位符号值构成特征矩阵并与置乱后的水印图像进行异或运算来构造零水印图像。实验结果表明该算法对平移、旋转等几何攻击具有鲁棒性,并对增点、删点攻击和坐标系转换攻击鲁棒性较好,具有一定的实用性。

曲线数据压缩算法的研究及应用

针对经典的道格拉斯-普克数据压缩算法存在递归计算效率低、阈值选取不确定等不足,提出了一种改进的特征点提取方法,该算法通过直方图统计数据点的频数,根据数据点到基线的距离、数据点与相邻数据点间的夹角,考虑数据点的"孤立性"和频数,利用熵值法确定最终评价值,自动按照给定数据压缩率进行曲线数据压缩.在MATLAB上进行了仿真实验,利用自主研发的控制系统平台,对进油计量阀流量特性进行增量自学习,并在油泵台架和发动机台架上完成了相应的实验.实验结果表明,本算法可以有效的对数据进行压缩处理,满足测量系统和控制系统的数据压缩需求.

坐标转换中地貌重构算法研究

由于历史和地理的原因,我国不同地区平面坐标系统和高程基准不尽相同。因此在不同高程基准面地形图数据的坐标转换中,往往需要重新勾绘等高线,重现该地区的地形地貌。利用二次开发语言,详细介绍地形图中高程数据配对、等高线赋值、抽稀以及生成相关算法。