摘要：图像风格转化在计算机视觉领域广受关注,其研究目标在于将输入图像利用计算机转化为具有某种特定艺术风格的图像.线描画作为一种古老的画种,它通过简单的线条勾勒物体的轮廓,具有简约、抽象的风格.本文提出一种基于方向场正则化的线描画生成算法,该算法由4部分构成:1)采用非局部平均滤波对输入图像进行预处理;2)计算输入图像的方向场,并基于自表示的思想对方向场进行Tikhonov正则化,为了提高运算速度,采用Sherman-Morrison-Woodbury公式来对正则化算法进行加速;3)以正则方向场作为引导,对预处理图像作高斯差分滤波;4)根据人类视觉系统的非线性特点,设计感知阈值(Perceptual thresholding)算法来对高斯差分滤波的结果进行阈值处理,得到二值化的线描画图像.仿真实验表明,该算法可将输入图像转化为线条流畅且能有效表达输入图像主要信息的线描画图像.

摘要：为确定排架设计参数对低速风洞流场校测中方向场局部气流偏角的影响,采用数值模拟与试验对比验证的方式进行了研究,证明当前所采用的方法能够对排架设计参数进行有效评估。采用该数值模拟方法,针对排架的阻塞度、偏离试验段轴线距离、安装角度以及方向场探针的长度等参数,对局部气流偏角测量的影响进行了分析,得到了影响规律,并建立了影响模型。结果表明:排架的阻塞度、排架偏离试验段轴线距离以及方向场探针的长度对局部气流偏角的测试影响明显;如排架气动尺寸或测试方法设计不当,将导致测试结果与真实结果差异较大,得到错误的风洞方向场品质的评估结果。

摘要：提出一种考虑方向场的体纹理合成新方法.在二维纹理样本中搜索邻域,采用优化的邻域匹配算法逐个合成体素;在匹配二维纹理样本像素邻域和体素邻域时,考虑各体素上的方向,生成各向异性体纹理,并允许采用各向异性的二维纹理样本获得满意的合成结果.方向场可由过程式方法生成,也可由三维医学数据处理而得.实验结果表明,从动物的弥散张量图像得到的方向场能有效地合成真实的动物肌肉纹理,为计算机图形学提供了一种新的肌肉建模手段.

摘要：条纹图像增强在指纹图像处理与识别、结构光三维重建中有重要应用。针对结构光三维重建的条纹图像处理,提出了一种基于图像方向场与频率场约束的条纹图像增强算法,设计了图像方向场与频率场的计算方法,构造了方向场与频率场的约束的Gabor滤波器。算法首先对条纹图像进行高斯滤波,去除图像亮度不均匀的影响;然后计算条纹图像的方向场与频率场;最后在图像方向场与频率场的约束下对图像进行Gabor滤波。实验结果表明,算法可有效消除图像光照不均匀的影响,较好地增强结构光图像的条纹信息。

摘要：基于指纹图像局部区域所固有的方向特性和频率特性,提出了方向场和频率场的概念,设计了一种快速而有效的自适应指纹图像增强算法.该算法基于局部与宏观相结合的原则,不但利用了指纹图像的局部特性,而且结合了局部四邻区域的关联特性.对于指纹图像中脊线方向变化较规则的区域,采用方向为最佳且经过参数优化的单一方向Gabor滤波;对于指纹图像中脊线方向存在突变块的区域,则采用组合的多方向Gabor滤波.将该方法与LinHong方法的增强处理结果图例对比表明,它具有计算量小、增强效果好的特点.

摘要：为确定测量排架对低速风洞流场校测中方向场局部气流偏角的影响,采用数值仿真对不同的测量排架设计参数进行了研究。通过同工况下的数值模拟与试验结果对比,验证了数值计算方法的有效性;基于验证后的数值计算方法,开展了测量排架的阻塞度、偏离试验段中心线的距离、安装角度以及测试探针的长度等参数对局部气流偏角测量的影响研究,获取了相应影响规律,并建立了影响模型。结果表明:排架的阻塞度、偏离试验段中心线的距离、安装角度以及测试探针的长度对局部气流偏角的测试影响明显,如试验设计或试验方法不当,将直接导致测试结果误差较大,最终影响方向场品质评估结果的准确性。

摘要：围绕微分方程方向场这个核心概念,利用MATLAB求解微分方程的优势,得到了求解微分方程初值解、微分方程方向场等各种算法的程序实现,实现了MATLAB仿真工具箱设计,利用图形用户界面(GUI)方法,设计了良好的人-机交互系统的主界面,最后给出了实际例子的程序运行结果,对推动微分方程在具体实践中的应用和普及,具有实际意义。

摘要：文中提出了一种基于梯度法的指纹方向场的FPGA实现方式,该方案主要由Sobel算子模块及区域方向计算模块组成。通过Sobel算子模块得到指纹图像像素点的一阶梯度;采用区域方向计算模块对指纹图像进行分块,并利用方差法计算得到各指纹分块区域的方向值。通过对所述模块进行综合及仿真,验证其功能的实现。结合方向场质量评价方法,分析不同分块区域大小对所提取方向场质量的影响。通过与传统方向模板法得到的实验结果进行对比评估,由实验结果可知,该方案可为后续指纹图像处理提供强坚固性的纹线方向特征信息。

摘要：图像圆点绘制问题指用圆点去逼近图像得到近似马赛克填充的效果.点画是在世界范围内流行的艺术形式,图像圆点绘制算法就是受艺术家创作的点画作品启发而提出的一种非真实感渲染算法.首先对图像进行分割,提取分割后图像的轮廓边界线并获取原始图像的特征线,生成图像上的方向场,使得图像的每个像素点位置都存在一个方向值;之后设计密度函数,刻画待摆放的圆点半径大小随着图像梯度的变化;最后结合方向场和密度函数根据一定的规则开始圆点的摆放直至铺满图像区域.此外,后续的补洞优化使得画面更加饱满.采用上述算法在大量图片上进行实验的结果表明,图像圆点绘制算法能够生成与图像特征和颜色相适应的圆点逼近结果,圆点的排列与原图片的特征保持了高度的一致,而且画面整体颜色与原图像十分接近.

摘要：针对高精度直线电机直接驱动XY平台伺服控制系统,提出一种将速度场与反馈线性化相结合的控制策略,以提高系统的轮廓精度。根据方向场理论,以划分网格点的方式建构任意轨迹的速度场,对系统的指令轨迹路径进行规划,将双轴协调控制转化为单轴速度控制。采用反馈线性化方法针对各单轴非线性速度误差动态进行线性化处理后,设计状态反馈控制器,减小系统的速度误差,以提高系统轮廓精度。仿真与实验结果表明,所提控制策略能够有效提高XY平台的轮廓精度。