测地距离

摘要： 超像素分析指的是将数字图像细分为多个超像素的过程,旨在简化或改变图像的表示形式,使得图像更容易理解和分析。文章提出了一种基于测地距离的超像素分析算法,该算法采用引入代价函数的Fast Marching算法来计算像素点间的测地距离。将目标图像大致均匀地划分成k个初始长方形区域,在每个区域内选取局部密度最大的像素点作为种子点,再由种子点出发计算像素点间的测地距离,并根据测地距离对像素点进行标记,故而可以得到大小均衡,形状规整的超像素。该算法在计算测地距离时,充分考虑了像素点的颜色和位置特征,并且以小区域为单位计算测地距离不仅缩小了Fast Marching算法的搜索范围,加快了算法的运行速度,还可以使得某些像素点的测地距离被重复计算,便于选取最优值。该算法所得超像素的分割精度及规整度都取得了良好的效果。

摘要： 骨架提取是形状表示的重要分支,在图像压缩、模式识别和形状匹配等领域中都有着广泛应用。本文提出一种基于热方法的骨架提取算法。该方法首先对目标区域构建三角网格,通过求解热传导方程找到距离增加的方向,再利用泊松方程还原测地距离。然后引入投票法的思想来确定骨架端点,通过路径回溯得到目标形状的连续骨架线。最后对终点聚类,检测并提取环形骨架。算法只需要求解2个稀疏线性方程组,因而具有鲁棒性强、精度高且易于操作等优点。同时,预计算中的一些信息可以被重复使用,减少内存占用和时间消耗。实验结果表明,该算法可将目标形状的骨架准确地提取出来。

摘要： 准确的户变关系是配网线损计算、故障定位和三相平衡等高级应用的基础。低压配网的户变关系辨识算法大多基于电压相关性原理,而电压相关性随供电半径增加而减弱,电压采集频次较低无法可靠捕获电压的“共性波动”,使得辨识准确率普遍不高。提出了一种基于等距特征映射(isometric mapping,ISOMAP)降维和改进K-means聚类的户变关系辨识方法,为了增长电压序列的时间尺度,首先研制基于窄带物联网(narrow band internet of things,NB-IoT)技术的智能电表本地通信模块,优化电压采集方案,提高电压采集频次至288点/d;其次将各节点之间的拓扑关系视为高维流型,采用ISOMAP对高维矩阵进行降维处理;最后利用测地距离对K-means算法改进,做聚类计算得到最终户变关系辨识结果。所提算法提高了节点之间的距离置信度,与主成分分析法(principal component analysis,PCA)和K-means算法相比,所提算法对户变关系辨识准确率高达97.1%,在配网实际运行的数据验证了所提算法的辨识有效性。

摘要： 针对传统降维方法难以保持数据集的局部与全局几何结构特征问题,选择测地距离作为度量指标,提出改进t-SNE的故障数据集降维方法D-t-SNE.首先提取消噪振动信号的多域高维故障数据集,在对其进行归一化处理之后,利用GD指标改进后的D-t-SNE算法对高维故障数据集进行降维运算,去除冗余信息,然后通过不同的分类器对低维特征子集进行故障模式辨识.以UCI数据集和双跨转子实验台的模拟故障数据集为实验对象对D-t-SNE算法进行验证,并与SNE和t-SNE算法的各项实现结果进行对比.结果表明,D-t-SNE算法具有通过降低高维故障数据集的维数从而达到降低故障分类难度、提高故障辨识准确率的性能,可为降低旋转机械原始故障特征数据集的规模、降低故障分类的难度与提高故障辨识结果的可视化效果提供理论参考依据.

摘要： 提出一种结合空间聚类和边缘梯度信息的图像自动分割算法.在判断超像素颜色及纹理相似性的同时,进一步给出更加精确的分段边缘梯度计算方法,并采用测地距离来刻画超像素之间的相似性,使得分割结果更好地融合边缘不连续性与区域相似性.大量图像分割实验结果表明,该方法能更准确地找出分割边界,提高图像分割的准确性.

摘要： 交互式图像分割是图像分割中的重要分支,在现实生活和医学领域都有着广泛的应用.该文基于计算测地距离的热方法,引入了热扩散系数,提出了一种基于非均匀热扩散的交互式图像分割算法.该算法利用图像的颜色信息构造三角网格作为热扩散的媒介,首先由热方程找到距离增加的方向,再利用泊松方程还原测地距离.将前景中人工交互区域上的热流扩散速度增加,则前景不同部分之间的测地距离变小,消除了内部边界,通过设置外部边界分割限制条件,即可实现完整的前景分割.算法仅需求解两个稀疏线性方程组,鲁棒性强、精度高且更易于操作.同时,拉普拉斯算子和梯度算子的预计算可以被多次重用,减少了内存占用和时间消耗.大量交互式图像分割实验结果表明:该算法无需过多的用户交互信息,即可将现实图像中的复杂前景快速准确地分割出来.

摘要： 针对如何建立可有效表示三维模型,使模型在大尺度形变过程中保持等距不变特性,并能保留原模型几何细节特征的形变规范型这一问题,提出基于加速多维尺度变换算法的三维模型形变规范型计算方法.生成包含有三维几何模型体积信息的四面体网格模型,避免形变过程中由体积变化引起的模型失真;使用最远点采样算法对原模型上的顶点进行采样,获取更具代表性的顶点;使用加速多维尺度变换算法得到原始模型的初始规范型;利用三维模型注册的思想,通过建立能量函数并计算最优解的方法将输入的四面体网格模型按照初始规范型的姿态进行形变,从而得到保留输入模型几何特征的形变模型.实验结果表明,以四面体网格模型作为输入,经加速多维尺度变换算法计算得到的初始规范型为基础,通过三维模型注册能量函数的最小化求解过程,可以构建出保留更多原模型几何细节特征的形变规范型.和已有算法相比,加速多维尺度变换算法计算三维模型形变规范型的方法更适用于处理具有复杂几何结构的三维模型,可以得到姿态更为自然的模型形变结果,普适性较高.

摘要： 三维模型外观瑕疵模拟一直是真实感绘制中的热点问题.为了增强自然环境下场景的真实感,提出了一种模拟三维模型外观瑕疵的方法.根据三维模型的用途,使用环境,以及自身几何信息选择一个或多个瑕疵源;计算每一个瑕疵源到模型表面上其他顶点的距离.将测地距离作为扩散因子,根据模型的材质信息和环境信息确定阈值,以决定瑕疵的扩散区域和范围;叠加多个瑕疵源的共同作用,根据阈值绘制最终存在瑕疵的模型外观.将方法应用到多个三维模型进行实验,结果表明方法对于模拟存在瑕疵的三维模型外观简单、可行,并且具有很强的真实感.

摘要： 实际生产过程呈现多模态，通过数据聚类分析可以得到不同的生产状态信息。传统的线性分析方法难以有效提取非线性特性，核函数的引入可以有效解决非线性问题。但常用的欧式距离只考虑了数据的局部特性，为了突出数据的全局特性，该文将测地距离作为相似性度量引入到核主成分分析中，利用标准数据、田纳西一伊斯曼仿真生产数据和热轧带钢实际生产数据等进行聚类分析，明显提高了聚类准确性，验证了方法的有效性，进而可以进行生产状态的诊断，提高质量检测的针对性。

摘要： 针对传统测地距离计算方法在人脸表情变化，尤其是嘴部张开时会产生误差的问题，本文提出了一种根据测地线计算标志点之间距离的新方法。首先选择四个关键点将嘴部区域拟合成矩形，如果两个标志点的投影线段与嘴部区域相交，则用包围盒方法确定嘴部区域的穿越点，分别计算穿越点和标志点之间的测地线距离，然后将这两个的值相加作为标志点间的距离;否则，直接使用FMM来计算。最后利用所有标志点之间的距离组成的矩阵作为特征来识别人脸。在FRGC V2.0人脸数据库的测试结果表明，该方法可以有效提高识别精度并且具有较好的表情鲁棒性。

摘要： 从具有高维度的作战模拟训练仿真数据中提取出直观且有价值的信息是一个非常重要的任务.本文中的作战模拟训练仿真数据主要指定量的数值化的仿真结果数据.传统的统计分析方法在作战模拟训练仿真数据的聚类、可视化和评估方面存在一些不足.本文提出一种基于模糊聚类的仿真数据评估方法.聚类是一种重要的统计分析技术,它通过识别有限的簇集来揭示高维数据背后所隐含的某些性质.本文提出一种新的基于测地距离和特征向量中心度的模糊c-Medoid聚类算法,然后本文提出使用一种基于模糊传递闭包的比较方法来对得到的聚类中心进行比较分析,从而得到所有簇的优劣等级的定性划分.本文提出的这些方法最终通过一个作战模拟训练仿真系统的例子进行了验证.

摘要： 毫米波引信通过发射宽带信号获得目标的精细结构信息.然而,在非合作目标的探测与识别过程中,由于缺乏目标的类别信息,大量的目标样本无法得到充分的利用.针对这一问题,本文将基于拉普拉斯得分(Laplacian Score,LRLS)的监督特征选择算法推广到半监督情况,得到基于标签重构的拉普拉斯得分算法(Label Reconstruction based Laplacian Score,LRLS),并应用到非合作目标的识别中.LRLS的理论框架与LS相同,并利用标签重构技术获得半监督图拉普拉斯矩阵.为了更好的描述高维目标样本的相似性,在标签重构的过程中使用测地距离代替欧氏距离.实验结果表明,相对于传统的特征选择算法,LRLS能够得到更好的识别效果,同时具有更小的最优特征数,减少了后期分类算法的计算量.

摘要： 点云上的测地线计算在计算机图形学中有着广泛的应用。目前已有的测地线算法有以下几个不足：(1)使用平面对每个采样点进行MLS(Moving Least Squares)拟合[1-3]，然后使用多项式逼近采样点的局部曲面。当采样点较少时，局部曲面不能由高度场表示，多项式逼近就无效了。此时，拟合结果会变得不稳定，从而使在此基础上计算的测地线不准确。

摘要： 点云上的测地线计算在计算机图形学中有着广泛的应用。目前已有的测地线算法有以下几个不足：(1)使用平面对每个采样点进行MLS(Moving Least Squares)拟合[1-3]，然后使用多项式逼近采样点的局部曲面。当采样点较少时，局部曲面不能由高度场表示，多项式逼近就无效了。此时，拟合结果会变得不稳定，从而使在此基础上计算的测地线不准确。

摘要： 点云上的测地线计算在计算机图形学中有着广泛的应用。目前已有的测地线算法有以下几个不足：(1)使用平面对每个采样点进行MLS(Moving Least Squares)拟合[1-3]，然后使用多项式逼近采样点的局部曲面。当采样点较少时，局部曲面不能由高度场表示，多项式逼近就无效了。此时，拟合结果会变得不稳定，从而使在此基础上计算的测地线不准确。

摘要： 点云上的测地线计算在计算机图形学中有着广泛的应用。目前已有的测地线算法有以下几个不足：(1)使用平面对每个采样点进行MLS(Moving Least Squares)拟合[1-3]，然后使用多项式逼近采样点的局部曲面。当采样点较少时，局部曲面不能由高度场表示，多项式逼近就无效了。此时，拟合结果会变得不稳定，从而使在此基础上计算的测地线不准确。

摘要： 点云上的测地线计算在计算机图形学中有着广泛的应用。目前已有的测地线算法有以下几个不足：(1)使用平面对每个采样点进行MLS(Moving Least Squares)拟合[1-3]，然后使用多项式逼近采样点的局部曲面。当采样点较少时，局部曲面不能由高度场表示，多项式逼近就无效了。此时，拟合结果会变得不稳定，从而使在此基础上计算的测地线不准确。

摘要： 距离计测装置(1)具有：控制部(14)，其在将光学系统(11)设定为第1焦距时，使摄像部(12)取得与图案光对应的多个第1摄像图像，在将光学系统(11)设定为第2焦距时，使摄像部(12)取得与图案光对应的第2摄像图像；第1距离计测部(21)，其判定有无图像模糊，根据表示图像模糊的程度的图像模糊指标值取得距被摄体的第1距离；第2距离计测部(22)，其通过三角测量取得距被摄体的第2距离；以及计测结果合成部(23)，其针对由第1距离计测部(21)判定为存在图像模糊的像素输出第1距离(Zd)，针对判定为不存在图像模糊的像素输出第2距离(Zn或Zf)。

摘要： 移动距离计测装置(1)具备：第1传感器(31a)，其检测伴随轿厢的移动而比轿厢更快地移动的主绳索的移动量；第1移动距离运算器(32a)，其使用由第1传感器检测出的移动量计算比轿厢更快地移动的主绳索的移动距离作为第1移动距离；以及轿厢移动距离运算器(33)，其使用绕绳比和第1移动距离来计算轿厢移动距离。

摘要： 一种距离感测装置及距离感测方法。距离感测装置包括线型激光发射器、影像撷取装置及处理单元。线型激光发射器发出一线型激光，而影像撷取装置撷取线型激光以输出线型激光影像。处理单元接收线型激光影像，并将线型激光影像分割为多个子线型激光影像。处理单元计算该些子线型激光影像中的第i个子线型激光影像的激光线高度，并根据第i个子线型激光影像的激光线高度及关系曲线输出第i个距离信息，i为正整数。

摘要： 一种距离计测装置（10），其具有：拍摄图像的摄像元件（20）；使被摄体像衍射的衍射光学元件（24）；使通过衍射光学元件（24）而衍射的被摄体像成像于摄像元件的光学系统（22）；以及计测从由摄像元件（20）拍摄的图像到被摄体的距离的距离计测部（16），距离计测部（16）根据在由摄像元件（20）拍摄的图像上的通过衍射光学元件（24）而产生的被摄体像的衍射像的间隔，计测距被摄体的距离。

摘要： 移动距离计测装置(1)具备：第1传感器(31a)，其检测伴随轿厢的移动而比轿厢更快地移动的主绳索的移动量；第1移动距离运算器(32a)，其使用由第1传感器检测出的移动量计算比轿厢更快地移动的主绳索的移动距离作为第1移动距离；以及轿厢移动距离运算器(33)，其使用绕绳比和第1移动距离来计算轿厢移动距离。

摘要： 距离计测装置(1)具有：控制部(14)，其在将光学系统(11)设定为第1焦距时，使摄像部(12)取得与图案光对应的多个第1摄像图像，在将光学系统(11)设定为第2焦距时，使摄像部(12)取得与图案光对应的第2摄像图像；第1距离计测部(21)，其判定有无图像模糊，根据表示图像模糊的程度的图像模糊指标值取得距被摄体的第1距离；第2距离计测部(22)，其通过三角测量取得距被摄体的第2距离；以及计测结果合成部(23)，其针对由第1距离计测部(21)判定为存在图像模糊的像素输出第1距离(Zd)，针对判定为不存在图像模糊的像素输出第2距离(Zn或Zf)。

摘要： 实施方式的多激光光束照射部将多个具有椭圆形状的激光光束在短轴方向上横向一列地向测定对象物的表面进行照射。照射位置变更部沿着所照射的上述激光光束的长轴方向，使上述多个激光光束的照射位置一体地往复移动。摄像部接受上述多个激光光束的反射光，对在摄像面上成像了的多个上述激光光束的反射光的明暗图案进行摄像。结果，距离运算部根据摄像面上的反射光的明暗图案，通过运算求出到测定对象物的距离。

摘要： 一种距离感测装置及距离感测方法。距离感测装置包括线型激光发射器、影像撷取装置及处理单元。线型激光发射器发出一线型激光，而影像撷取装置撷取线型激光以输出线型激光影像。处理单元接收线型激光影像，并将线型激光影像分割为多个子线型激光影像。处理单元计算该些子线型激光影像中的第i个子线型激光影像的激光线高度，并根据第i个子线型激光影像的激光线高度及关系曲线输出第i个距离信息，i为正整数。

摘要： 一种距离计测装置（10），其具有：拍摄图像的摄像元件（20）；使被摄体像衍射的衍射光学元件（24）；使通过衍射光学元件（24）而衍射的被摄体像成像于摄像元件的光学系统（22）；以及计测从由摄像元件（20）拍摄的图像到被摄体的距离的距离计测部（16），距离计测部（16）根据在由摄像元件（20）拍摄的图像上的通过衍射光学元件（24）而产生的被摄体像的衍射像的间隔，计测距被摄体的距离。

摘要： 本发明是有关于一种杆材偏心距离量测方法及杆材偏心距离量测装置。该杆材偏心距离量测方法，可利用一个滚动单元、一个影像撷取单元及一个影像处理单元来量测一个待测杆材的偏心距离，本发明的杆材偏心距离量测方法，包含以下步骤：使该待测杆材的杆身置放在该滚动单元上，并使该待测杆材绕该杆身的一个杆轴心旋转。接着利用该影像撷取单元接续地撷取数笔影像资料，并将所述影像资料传送给该影像处理单元。该影像处理单元计算出一个近似圆，并且该近似圆的圆心等效于该杆轴心的位置。最后，将该近似圆的一个近似圆半径的长度，显示在该影像处理单元的一个显示模块上，该近似圆半径的长度即为该待测杆材的偏心距离。