摘要：虽然有电子画笔的帮助,将线条草图手动重画为干净的线条画依然耗费艺术家大量的时间,严重影响了创作效率.利用笔画的绘画时序,把简化模型从单一的空间关系提升到时间先后关系和笔画修改关系,提出一种双层次的笔画线条简化方法.在绘画过程中实时记录笔画线条的位置和顺序,根据空间信息和时序关系局部地进行线条初步聚类;然后通过修改关系图进行全局的线条类间修改关系分析,理解艺术家的绘画意图,最终合并得到简化结果.实验结果表明,文中方法能够充分利用绘画时序分析绘画意图,实现复杂线条草图的笔画线条自动简化,并通过效果对比展示了该方法的有效性和鲁棒性.

摘要：并行设计是机电一体化系统概念设计的重要发展趋势,而软件作为复杂机电系统的重要组成部分,其早期设计通常与物理子系统串行开展,这极大限制了软件设计空间并导致严重的早期设计缺陷。为在复杂机电系统概念设计阶段实现软件与物理子系统的并行设计,提出了一种基于SysML的模型驱动软件与物理并行概念设计方法。将基于流的物理功能表示与基于数据/控制流图的软件功能表示相结合,提出了基于SysML的混合功能模型,通过该模型驱动软件与物理子系统设计的并行开展。在物理设计方面,基于功能效应匹配及时序规则模板实现带隐含时序约束的工作原理检索与筛选;在软件设计方面,基于分布式控制应用设计模式提出软件组件及其行为模型自动生成方法。最后,以移动机器人系统为例,展示了复杂机电系统软件与物理并行概念设计过程。

摘要：中国题画诗是世界艺术史上一种极为特殊的艺术形式,它结合了中国古代文学和美术,诗与画相得益彰、浑然一体.为实现计算机为画题诗的功能,提取和使用古代绘画的多句现代文描述,提高古诗对绘画的文学表达能力,提出一种基于古代绘画的古诗自动生成方法.首先根据古画建立多句现代文标注数据集,然后通过改进的图像描述方法提取古画语义特征得到多句现代文描述,最后通过双向LSTM编解码框架将这些现代文描述转化为律诗.针对宋代小品画的实验表明,所提方法生成的古诗前后连贯、押韵规律,符合古画原有的内容且符合上下文语境;用户调查评估结果表明了该方法的有效性,其内容一致性和总体满意度等指标均优于基于关键词的方法.

摘要：三维模型细节特征保持的滤波器设计在计算机图形学和计算机视觉领域得到了广泛地研究.文中将三维网格模型的视觉感知粗糙度度量引进模型去噪滤波的极小化能量中,提出一种基于粗糙度的三维模型保细节滤波器.首先在能量函数定义中引进基于模型粗糙度度量的一个平衡系数,来调节模型光顺项和细节保持项对最终滤波效果的影响;然后在原始模型和目标光顺模型对应顶点之间存在线性关系的假设下,求解能量函数的极小化问题;解该极小化问题得到最终的三维光顺模型.将保细节滤波器分别应用到三维模型的光顺去噪和分层细节增强应用中,结果表明了该滤波器的有效性和通用性.

摘要：标志是室内增强现实应用中广泛使用的相机定标辅助工具,但标志的出现降低了虚实融合的真实感,极大地影响了增强现实画面的和谐度.基于图像修复的标志隐藏方法能够修复去除标志后的画面空洞,但大面积的图像修复往往难以无缝衔接背景的结构特征.为此,设计了一种镂空标志,将传统标志中与定标无关的区域镂空,以减少图像修复区域的面积;并提出一种基于镂空标志的增强现实标志隐藏方法,充分利用镂空标志镂空区域中的背景结构信息,通过一种先修复结构再修复其他区域的保结构图像修复方法,达到快速、无缝的标志隐藏效果.通过ARToolKit增强现实平台和自建测试背景进行实验,结果表明,增强现实标志隐藏方法修复误差小且不影响摄像机的定标精度,弥补了现有方法因大面积图像修复所导致的破坏背景结构特征的不足.

摘要：作为三维模型的一维表示方式,模型骨架表示和提取技术在计算机图形学和计算机视觉领域具有广泛的应用.为了有效地从输入网格模型中提取高质量的骨架,提出了一种新的基于最大内切球拟合的骨架提取方法.首先,用户分别交互选取模型主干内任意一点以及各分枝末端任意一点作为骨架提取的初始点;其次,根据选取的初始点利用最大内切球拟合和提取算法得到初始最大内切球,取球心为模型骨架点,并利用该最大内切球沿模型主干迭代扩散,寻找其余的模型最大内切球和相应的模型骨架点,同时将主干骨架周围区域设为影响域;然后,根据交互选取得到的分枝末端点,以类似方法沿末端到主干影响域寻找分枝骨架点;最后,基于距离优先算法选取合适的骨架汇合点生成完整的模型骨架.针对AIM@SHAPE提供的实验用模型,利用该方法提取的模型骨架点能准确地位于模型的中轴位置,同时通过调整参数值能保证提取的模型各分枝骨架的平滑性.

摘要：在组合式建筑建模中,针对单幅建筑物图像提供的信息量少、建筑物部件之间的相互遮挡等局限性,提出一种"部件建模-联合优化"的组合式建筑交互建模方法.首先根据输入的单幅建筑物图像,用户标注图像上建筑物单个部件的6个顶点,系统获取顶点坐标并利用其与三维几何体顶点之间的对应关系构建长方体初始部件模型,使得其投影与图像上的部件轮廓相匹配,以实现相机标定;然后对选定的初始部件模型进行交互式编辑以生成相邻的部件,并使得生成的相邻长方体部件投影与图像上的相应部件轮廓相匹配,基于相机内参的成像一致性完成建筑物相邻部件的重建;最后利用组合式建筑建模的投影误差和共面约束误差进行联合优化,生成精确的组合式建筑物模型,并利用建筑物纹理的对称性合成真实的三维组合式建筑.利用.NET平台下的Emgucv库和OpenGL库实现基于单幅图像的建筑物三维建模,实验结果表明,该方法能方便高效地重建单幅图像中的组合式建筑物,且具有较强真实感.

摘要：基于二维线画图案,提出了一种三维模型表面雕刻方法,实现了简单模型表面复杂线画图案的雕刻.首先对用户输入的二维线画图通过边缘收缩操作提取线条中心线,并将其作为雕刻轮廓线;然后对待雕刻的三维模型进行参数化,将二维雕刻轮廓线离散化并借助参数化映射为三维模型上的离散雕刻线条;再计算模型待雕刻区域上的顶点到三维模型上的离散雕刻线条的距离,对于距离小于特定阈值的雕刻顶点,根据雕刻函数确定顶点平移距离;最后对雕刻顶点沿顶点法向进行平移,得到三维模型的雕刻效果.实验结果表明,该方法能够方便、高效地实现简单三维模型表面的复杂线画图案雕刻效果.

摘要：为了更好地对剪纸图案进行编辑、重用和个性化设计,提出一种剪纸图案的构造模式分析和数字化建模方法.首先对剪纸图像进行矢量化,获得各个独立形状的剪纸图案;然后采用改进的形状上下文方法对它们进行相似性聚类;最后检测和识别相似图案的空间分布模式,将输入剪纸图像转化为一个由元素层、相似层、纹样层、根结点组成的树状层次结构.文中提出的建模方法凸显了剪纸图案重复有序和模式化的构造特点,能够支持快速的几何连通性判断.实验结果表明,该方法能够大大降低个性化剪纸设计的难度,提高剪纸图案的编辑效率.

摘要：针对传统的高速线阵CCD图像数据采集系统信号稳定性差的问题,文中在图像识别时应用卷积神经网络模型的基础上,提出一种基于机器学习的高速线阵CCD图像数据采集系统,并建立整个系统的架构。通过CCD传感器、A/D转换器、CCD驱动控制器、RAM存储器、R/W控制器和PC机完成系统硬件设计;通过CCD驱动模块、CCD信号处理模块、图像信息读取模块、图像缓存模块、图像信息转换模块和图像信息显示模块,完成系统软件设计和数据采集系统的设计。实验结果表明,与传统的高速线阵CCD图像数据采集系统相比,基于机器学习的高速线阵CCD图像数据采集系统波幅稳定,信号稳定性更好,可为高速线阵CCD图像数据的研究提供一定的参考。