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1. 设备监控图像预处理算法改进及其FPGA实现

张鹏钟俊郭安明彭强

计算机应用 2011, 31 (06): 1706-1708. DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.01706

摘要（1326）

PDF （439KB）（462）

为实现对现场监控图像的实时预处理，针对灰度化和二值化算法复杂度高、计算量大和不易于硬件实现等问题，对图像预处理方法进行了研究。通过重新设计加权平均灰度算法的权重，使灰度算法由浮点运算简化为定点运算，易于现场可编程门阵列（FPGA）实现；提出一个基于Otsu算法的改进评价函数，证明了其与最大类间方差法、最小类内方差法的等价性。进而提出一种适于硬件实现的图像预处理算法，并通过Verilog编程以及在Matlab和ModelSim上联合仿真，证明了整个预处理功能的可实现性，最终设计出一种可用于实时图像处理系统前端的基于硬件实现的高速图像预处理模块。

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2. 基于元胞自动机的肿瘤生长形态动态模拟

甘建红彭强戴培东张天宇王正敏

计算机应用 2009, 29 (07): 1906-1909.

摘要（1207）

PDF （634KB）（1322）

为了模拟肿瘤生长和附近组织发生机械作用过程以及自身所发生形变，研究了肿瘤生长过程形态的连续性，穿透深度的计算以及肿瘤的真实感绘制。用元胞自动机模拟肿瘤动态生长过程，并在模型每次发生形变后对元胞状态进行更新，以增强肿瘤生长形态的连续性；模型顶点穿透深度的准确性直接影响力学模型计算形变结果的合理性、准确性，采用基于隐式曲面的方法计算穿透深度的大小和方向；为了增强肿瘤模型的真实感，采用隐式曲面的方法渲染每个生长时刻的肿瘤形态。实验结果表明：该方法能得到形态较连续的生长过程；改进后的穿透深度计算方法能得到一致性较好的深度矢量；基于模型表面点集隐式曲面绘制的肿瘤模型具有平滑表面，有较好的仿真效果。

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3. 基于运动检测的H.264码率控制的算法

李慧然彭强陈睿

计算机应用

摘要（1833）

PDF （634KB）（1239）

针对H.264/AVC 经典流控算法JVT-G012对运动剧烈图像流控效率的不足，提出了一种基于图像运动剧烈程度的流控算法。对运动剧烈的图像，在同一复杂度区域内，用前一帧实际编码码率与目标码率的差值调整当前帧目标码率，并且编码时利用最小率失真模式的原始帧和重建帧的SAD估计MAD值，根据二次模型估计量化参数优化拉格朗日参数。仿真试验证明与JVT-G012以及Jiang等对H.264AVC的改进的码率控制算法相比，在运动剧烈或者场景切换时，虽然码率比JVT-G012略有增加但低于Jiang等的改进算法，并且变化剧烈的视频帧图像信噪比有明显的增加，平均信噪比也得到了提高。

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4. 散乱点数据的Bayesian曲面重建

杨军邢琪诸昌钤彭强

计算机应用

摘要（1384）

PDF （957KB）（1185）

针对带噪声的点云数据提出了一种基于贝叶斯（Bayesian）统计理论的曲面重建算法。算法的主要思想是在可能的重建概率空间上寻找最大后验概率。首先，分别计算测量过程数学模型和曲面先验概率模型；其次，通过共轭梯度优化算法确定每一个点的最大后验重建位置；最后，应用Surface Splatting 算法绘制点模型。实验结果表明，该先验概率模型不仅能去除扫描点云数据的噪声，同时还能增强曲面的细节特征。和已有的研究工作相比，本算法能获得更好的重建结果。

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5. 基于前向查找和均值漂移的点模型鲁棒降噪算法

杨军;诸昌钤;彭强

计算机应用

摘要（1043）

PDF （988KB）（835）

针对点模型提出了基于前向查找和均值漂移两种鲁棒统计方法的滤波算法。前向查找算法根据残差图自动检测离群点，并将输入的点云数据划分为多个不带离群点的最优局部降噪邻域。对局部邻域进行加权协方差分析，估计出该邻域的最小二乘拟合平面。在局部邻域内估计采样点的核密度函数并通过均值漂移算法计算它的局部最大值点，核密度函数的局部最大值点确定了点云数据的聚类中心并能准确逼近采样点曲面，将每一个采样点漂移到密度函数的局部最大值点，使点云曲面收敛为一个稳定的三维数字模型。实验结果表明，本文的算法是鲁棒的，能在有效剔除点模型表面噪声的同时较好地保持模型表面的尖锐特征。

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6. H.264扩展：分级编码技术研究与分析

邓云彭强诸昌钤

计算机应用

摘要（1895）

PDF （863KB）（838）

详细介绍SVC的背景和技术特点，对基于运动补偿的时域滤波(MCTF)与基于H.264的层次化B帧进行了实验比较，对空域分级中的层间预测技术也进行了实验分析。仿真结果表明，MCTF相对于层次化B帧而言编码效率略有提升；空域层间预测在提高编码效率的同时大幅增加了计算复杂度，快速判断是否进行层间预测是降低空间层间自适应预测计算复杂度的一种有效方式。

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