图像2DRE四叉树—链式码向量的变换算法

本文叙述了图像数据结构的一种变换算法。近年发展起来的四叉树数据结构,是描述图像结构、压缩存储空间等方面的一种好方法;而链式码向量在检测和描述图像区域边界及其形状方面有很多长处。但两种结构各有其缺点,它们互相补充,才能得到较好效果。本文提出并分析了一个从2DRE四叉树得到图像中的区域边界的算法,即2DRE四叉树一链式码向量变换算法(简称Q—V算法)。文中介绍了算法的基础和算法本身,并对其特点和效果进行评价和分析。     

遥感图像栅格—2DRE四叉树结构变换算法

本文提出并分析了一个栅格—四叉树结构间的变换算法。栅格和四叉树这两种结构各适用于某些特定的运算,各有其优、缺点,能够互相补充。栅格结构是最常见的图像数据结构,而四又树是近年来才得到广泛的注意和应用,从而有了很大发展的一种新的数据结构。在本文中,简述了四叉树的发展,并对变换算法的基础及算法作了详细的阐述,进而对其进行了评价和分析。     

矿体信息的八叉树存储和检索技术

近几年来，在计算机绘图、计算机视觉和数字图象处理等方面三维目标的八叉树表示成为热门论题。本文介绍一种八叉树编码，并将它应用于矿体信息的存储和检索，取得了明显的效果。针对八叉树的构成较费机时的问题，我们提出了一种从三维栅格变换成八叉树的算法，并在VAX3100型工作站上试验。结果表明，所提出的算法其时间复杂度与栅格数大体呈线性关系，用八叉树存储矿体信息占用的存储空间一般仅为栅格表示的10－30％。     

基于十进制Morton码的线性四叉树动态编码方法研究

本文提出一种在遍历栅格矩阵的过程中直接生成四叉树的动态编码方法。该方法用栈代替常规线性表,在提取栅格后,直接检测其属笥值,生成Ｍｏｒｔｏｎ码,并同步地对已检测过的栅格进行合并,以动态地建立线性四叉树。本文叙述了这种动态编码方法的思维,并给出了实现该方法的算法,最后根据测试结果比较了动态编码与静态编码的运行效率和内存占用量。     

一种基于优势属性存储的四叉树结构及其构建算法

针对多值图像或栅格型空间数据的四叉树存储方法,提出了一种基于优势属性存储的改进四叉树结构———优势四叉树,给出了实现自底向上的优势四叉树递归构建算法,并对不同规模和复杂度的多幅图像进行了构树对比实验。结果表明,本文提出的优势四叉树结构大幅度缩减了结点总数,存储开销平均为线性四叉树编码的69%,并具有较高的构建效率,是一种具有应用前景的四叉树结构。     

一种新的矢量化方法

传统的栅格转换矢量方法都是基于栅格矩阵的,本文分析了线性四叉树与矢量化的关系,提出了一种新的矢量化方法,即：基于线性四叉树编码的栅格数据矢量化的方法。本文详细阐述了这种方法的实现过程。     

贮存全球信息的四叉树结构

四叉树四叉树层次数据结构对贮存地理数据有不少优点。此结构中,二维几何区域被递归地分解成四个象限,其中每一象限都成为四叉树的一个结点。较大的象限是四叉树较高层次的结点,较小的象限是较低层次的结点。这个结构的优点在于规则地分解以保证数据贮存、检索和处理的简单与高效。其简单性归因于分解成方形时的几何规律性;而高效则是由于只贮存那些有意义数据的结点。在Samet的著作中可找到有关四叉树的较全面的论述。大多数应用于数据的四叉树是二进制映像。而在该领域一些近代算法的发展,其成果则侧重于地学数据的处理,这些发展包括有几何特性的计算,例如面积计算、形心确定、图像比较、关联元素的标识、相邻元素的测定、距离变换、图像分割、数据平滑以及边缘增强。因为具有如此优点,若干研究者提议使用四叉树贮存地理信息。为此,还须进行一些补充性工作,其中包括将数据从栅格转为四叉树形式的程序开发。四叉树的存贮效率通过使用浅性编码技术来计算和增强。有的学者甚至还考虑到,有可能使用人工智能对—个非常大的四叉树结构的地理信息系统进行改进。很明显,这是一个大有希望的活跃的研究领域。     

用栅格填充法建立多边形文件

栅格填充法建立多边形文件,是基于栅格象元“蔓延”算法,从“内点”出发自动搜索多边形轮廓边的地理数据处理方法。该法能适应任意复杂(具有“飞地”或“空洞”等情况)的多边形。该软件已成功地应用于作者研制的关系型地理数据库软件系统(RGDBS)。本文简述了该法的基本原理和有关算法。     

一种基于HVS和DFT的栅格地图自适应数字水印算法

提出了一种适于数字栅格地图版权保护的离散傅立叶变换域自适应数字水印嵌入算法。该算法通过对数字栅格地图进行分块傅立叶变换和频谱分析,结合人类视觉系统,能够自适应地确定地图的纹理区域,将水印信息以加性法则嵌入到纹理区域的傅立叶变换域中频系数内。不同分块大小的栅格地图水印算法具有不同的鲁棒性。对2×2、4×4和8×8分块的水印算法进行了比较分析,结果表明,2×2分块水印算法不仅具有较好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、几何裁剪、图像增强等攻击均具有更好的鲁棒性,整体性能优于4×4分块和8×8分块算法。     

一种基于点法矢的三维非均匀栅格压缩算法

提出一种适用于散乱点云的基于点云法矢量的三维非均匀栅格压缩算法,通过求取k邻近构造出点云的法矢量以反映曲面形状信息,并构造八叉树数据结构对栅格进行细分,通过比较分析,该方法取得了较好的压缩效果。     

线性四叉树快速动态编码及其实现

对常规线性四叉树编码方法存在的不足进行了分析,提出了一种在遍历栅格数据过程中直接生成四叉树的快速动态编码方法。该方法用栈代替线性表或数组,在提取格网单元后,直接检测其属性值,生成十进制Morton码。将这些数据压入栈,在栈中同步地对已检测过的格网单元或结点向上层结点进行合并。当对整个栅格数据遍历完后,栈中剩下的记录就是所需要的线性四叉树编码结果。最后根据测试结果比较了动态编码与常规编码方法的运行效率和内存占用量。结果表明,快速动态编码明显优于其他编码方法。     

一种多规则可逆元胞自动机的栅格地图加密算法

针对单规则元胞自动机图像加密易受明文攻击的问题,分析了其密钥空间的局限性,提出了一种高阶可逆元胞自动机加密算法。通过分析可逆元胞自动机的特点,结合栅格地图的四叉树分解结果,构造了多规则高阶可逆元胞自动机,取代传统方法中对所有像素进行多次循环迭代加密的方式,在不增加元胞自动机结构复杂性的前提下,实现栅格地图加密。实验结果表明,该方法密钥空间较大,加密效率较高,在保证地图数据完整性的基础上,能够有效抵抗差分攻击和明文攻击,适用于实时图像加密。     

Comparison of Different Strategies for Determining Raster‐Based Least‐Cost Paths with a Minimum Amount of Distortion

The conventional raster‐based least‐cost path technique, in which the connectivity graph is constructed by treating each raster cell as a node and linking each node to its adjacent neighbors, has been widely used to determine optimum paths in space. Unfortunately, paths calculated with this method are subject to distortions that stem from the imposed node‐link structure. Due to the distortions, the calculated paths may be longer than the true optimum paths in continuous space, and because of this, they may also look highly unrealistic when displayed on a map. This study examines how the quality of the raster‐based paths can be improved by using larger connectivity patterns on the one hand, and placing nodes on the sides of the cells of a raster instead of at their centers, on the other. In addition, the utility of the quadtree structure is examined. The different methods are evaluated against three different datasets using the cost distance of the calculated paths and processing times as evaluation criteria. The results indicate that raster‐based paths can be improved by using the evaluated techniques, although the degree of improvement is also dependent on the properties of the underlying cost raster.     

利用数学形态学提取骨架线的改进算法

地图数字化生产和数字地图编绘中都需要用到提取骨架线算法,如矢量化和等级变换等。提取骨架线的算法较多,基于栅格数据的算法通常采用数学形态学方法,对于矢量数据目前较有代表性的是利用约束Delau-nay三角网提取骨架线。本文给出一种利用数学形态学提取骨架线的改进算法,适用于栅格和矢量数据,并能在矢量化时建立高质量的拓扑关系,还较好地克服了数学形态学方法的缺点——节点畸变和端点内缩。实验表明该算法稳定且行之有效。     

基于栅格数据提取主骨架线的新算法

详细介绍了基于栅格数据的面状地物主骨架线的提取算法。该算法具有较快的处理速度和较强的适应性及内存需求少的优点,同时用该算法所提取的主骨架线为最优(最长)骨架线,可用于面状地物注记的自动配置。     

缓冲区生成的游程刷叠置算法

提出了一种基于游程编码技术和栅格叠置思想的缓冲区生成算法,其基本思路为:用一个宽度等于缓冲距离的“刷子”沿缓冲目标进行跟踪标描,标记穿越栅格并进行动态叠置,得到栅格形式的缓冲区,然后进行结果矢量化。以线状目标集为例进行了测试和分析,结果表明,该算法在时间复杂度、空间复杂度、计算精度等方面具有一定优势,是一个较为实用的缓冲区生成算法。     

大规模地形实时绘制中的地平线遮挡剔除算法

大规模地形场景包含大量的几何数据,无法一次性载入内存,并具有极高的复杂度,因而无法进行实时绘制。本文提出一种用于大规模地形场景的实时地平线遮挡剔除算法。该算法采用四叉树结构构造地形的多分辨率层次细节模型,按照大致由前向后的顺序遍历地形时构建遮挡地平线,应用地形包围盒技术,把地形区域与地平线相比较,以确定何时它们对于视点来说完全被遮挡并剔除这些被遮挡的区域。实验结果表明在贴地漫游的情况下,显著提高了场景绘制速度,证明了此算法的有效性。     

Algorithms for Tetrahedral Network(ten) generation

The Tetrahedral Network(TEN) is a powerful 3-D vector structure in GIS, which has a lot of advantages such as simple structure, fast topological relation processing and rapid visualization. The difficulty of TEN application is automatic creating data structure. Although a raster algorithm has been introduced by some authors, the problems in accuracy, memory requirement, speed and integrity are still existent. In this paper, the raster algorithm is completed and a vector algorithm is presented after a 3-D data model and structure of TEN have been introducted. Finally, experiment, conclusion and future work are discussed.