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1. 离群点检测算法的评价指标

宁进, 陈雷霆, 罗子娟, 周川, 曾慧茹

计算机应用 2020, 40 (9): 2622-2627. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020010126

摘要（340）

PDF （873KB）（448）

随着离群点检测技术的深入研究和广泛应用，越来越多的优秀算法被提出来，然而，现有的离群点检测技术的评价仍然沿用传统分类算法的测量指标，存在着评价指标单一、适应性差的问题。针对这些问题，提出了一类高真正率指标（HT_AUC）和二类低假正率指标（LF_AUC）。首先，整理常用的离群点检测评价指标，分析其优缺点和适用场景；然后，在已有的曲线下面积（AUC）方法的基础上，分别针对高真正率（TPR）要求和低假正率（FPR）要求，提出了一类高真正率指标和二类低假正率指标，为离群点检测算法的效果评价和量化集成提供了更合适的指标。在真实数据集上的实验结果表明，与传统评价指标的相比，所提出的方法更能满足一类高真正率和二类低假正率要求。

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2. 模型聚合解聚的智能触发机制

宁进, 陈雷霆, 周川, 张磊

计算机应用 2019, 39 (6): 1614-1618. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2018112281

摘要（422）

PDF （809KB）（240）

针对现有模型聚合解聚（AD）触发机制人工依赖性高、频繁聚合解聚的问题，提出了一种基于关注域的多实体时序离群点检测算法的智能触发机制。首先，基于关注近邻划分关注域；然后，计算关注域中实体的k距离离群值，得到关注域的离群值；最后，结合一种基于最强关注域阈值判定方法，构建聚合解聚触发机制。在真实数据集上的实验结果表明，与传统的单实体时序离群点检测算法相比，所提算法在指标Precision、Recall和综合指标F1-score上均提升了10个百分点以上，不仅能及时地判断聚合解聚操作的触发时机，而且能使得仿真系统智能地检测出发生突发情况的仿真实体，满足了多分辨率建模的要求。

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3. 基于多任务深度卷积神经网络的显著性对象检测算法

杨帆, 李建平, 李鑫, 陈雷霆

计算机应用 2018, 38 (1): 91-96. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017061633

摘要（519）

PDF （1057KB）（665）

针对当前基于深度学习的显著性对象检测算法不能准确保存对象边缘的区域，从而导致检测出的显著性对象边缘区域模糊、准确率不高的问题，提出了一种基于多任务深度学习模型的显著性对象检测算法。首先，基于深度卷积神经网络（CNN），训练一个多任务模型分别学习显著性对象的区域和边缘的特征；然后，利用检测到的边缘生成大量候选区域，再结合显著性区域检测的结果对候选区域进行排序和计算权值；最后提取出完整的显著性图。在三个常用标准数据集上的实验结果表明，所提方法获得了更高的准确率，其中F-measure比基于深度学习的算法平均提高了1.9%，而平均绝对误差（MAE）平均降低了12.6%。

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4. 基于自适应切空间的MRI图像配准

刘薇, 陈雷霆

计算机应用 2017, 37 (4): 1193-1197. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.04.1193

摘要（517）

PDF （775KB）（370）

微分同胚是一种光滑可逆的变换，在MRI图像配准中可以保证图像形变后的拓扑结构保持不变，同时避免出现不合理的物理现象。为了在空间变换中获得更合理的同胚映射，高维空间中数据的非线性结构被考虑，基于流形学习方法提出一种自适应切空间的MRI图像配准算法。首先，把MRI数据构造成对称正定（SPD）的协方差矩阵，然后形成李群；接着，利用样本点邻域的局部切空间来表示李群的几何结构的非线性；接下来，在流形上用自适应邻域选择的方法形成的线性子空间去逼近局部切空间，提高切空间的局部线性化程度，从而最大限度地保留流形的局部非线性结构，得到最优的同胚映射。仿真数据和临床数据的实验结果显示，与传统的非参数微分同胚配准算法相比，该算法在高维稠密形变场上获得更高的拓扑保持度，最终提高图像配准精度。

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5. 基于加权空间离群点度量的随机脉冲噪声降噪算法

杨昊, 陈雷霆, 邱航

计算机应用 2016, 36 (10): 2826-2831. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.10.2826

摘要（396）

PDF （895KB）（359）

针对排序统计类降噪算法在随机脉冲噪声（RVIN）图像降噪过程中，对图像边缘和细节部分噪声识别不够准确以及恢复比较模糊的问题，提出了基于加权空间离群点度量（SLOM）的脉冲噪声降噪算法WSLOM-EPR。该算法以优化的空间距离差为基础，引入图像邻域均值和标准差，建立反映局部边缘细节特征的噪声检测方法，提高边缘细节处噪声的识别精度；然后以精确检测结果为基础，优化保边正则（EPR）函数，提高算法的执行效率，并增强算法保留边缘细节的能力。仿真结果显示，WSLOM-EPR算法在40%到60%噪声密度下对噪声点的误检和漏检综合表现优于对比算法，且能在两者之间保持一个较好的平衡；降噪后的峰值信噪比（PSNR）好于对比算法中的大多数情况，且边缘细节在视觉上更加清晰连续。结果表明WSLOM-EPR算法提高了噪声检测精度，有效地保持了恢复图像的边缘细节信息。

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6. 弱可压缩流体边界处理算法

聂霄, 陈雷霆

计算机应用 2015, 35 (1): 206-210. DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.01.0206

摘要（498）

PDF （794KB）（461）

针对流体与固体边界的交互模拟问题,提出一种基于弱可压缩光滑粒子流体动力学(SPH)的边界处理算法.首先,引入一种新的体积权重函数,解决固体边界非均匀采样区域流体密度的计算误差问题;然后,提出一种新的边界力计算模型,避免校正流体粒子位置信息,保证固体边界不可穿透;最后,提出一种改进的流体压力计算模型,保证流体的弱可压缩性.实验结果表明,所提算法可以有效地解决基于位置校正的边界处理方法在模拟弱可压缩流体与非均匀采样固体边界交互时存在的稳定性问题,且仅需边界粒子的位置信息,在节约内存的同时避免了位置校正所带来的额外计算开销.

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7. 基于CUDA的多尺度Retinex图像增强算法实现

王正宁刘昌忠陈雷霆吴宏刚吴敏

计算机应用 2010, 30 (9): 2441-2443.

摘要（1467）

PDF （511KB）（933）

多尺度Retinex图像增强是一种基于色彩恒定理论的图像增强算法，算法增强效果好，但随着图像分辨率的提高计算时间显著增加。分析并利用计算统一设备架构(CUDA)图形处理器(GPU)的并行处理特性，提出了一种基于CUDA的多尺度Retinex图像增强并行算法，将多尺度高斯滤波、对数空间差分和动态范围压缩等计算非常耗时的模块采用并行方式放在GPU中进行计算。实验结果表明所提算法能显著提高计算速度，随着图像分辨率的增加，最大加速比超过100倍。

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8. 计算机群体动画中的真实感行为综述

饶云波陈雷霆周骏李艳梅

计算机应用 2010, 30 (3): 571-578.

摘要（1828）

PDF （1373KB）（1626）

近年来，计算机群体动画在虚拟现实、计算机游戏、在线教育、娱乐和模拟训练等多个领域得到广泛深入的应用。目前群体动画技术中两个关键的研究领域是：1)研究并建立大规模群体运动的仿真模型，即如何实现对群体运动的真实感行为模拟；2）研究群体动画中高质量的可视化效果，即如何将大规模群体运动以三维的方式逼真地展现到虚拟场景中。现在这两个领域的技术研究也得到了一些很好的研究成果。定义了群体运动的概念，并给出了群体动画的引擎框架；对群体运动的真实感行为从其发展历程、模型和关键算法等方面进行了归纳与分析；最后讨论了群体动画真实感行为的发展趋势。

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9. OpenGL中基于粒子系统雷达扫描实时模拟

吴银霞陈雷霆何明耘

计算机应用

摘要（1671）

PDF （397KB）（1003）

雷达扫描模拟是战场态势视景仿真研究领域的难点之一。提出了一种基于粒子系统的三维雷达扫描实时模拟方法，结合雷达扫描的规律性，对传统粒子系统模型进行改造，用点元绘制雷达余辉粒子。并运用OpenGL图形库在PC机上实现了雷达扫描的实时模拟。实验结果证明该方法满足逼真性和实时性要求。

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10. 游戏引擎中的实时特征点匹配算法

刘洋陈雷霆何明耘

计算机应用

摘要（1725）

PDF （698KB）（946）

以作为游戏输入的双目视觉系统为载体，分析了双目立体视觉系统在此环境中需要满足的一些特殊的约束，结合双目视觉本身的经典约束，构造一种可以同时满足实时性和一定的精确性的图像特征点匹配方法。此方法先使用极几何校正和单应性约束求取图像偏差，然后采用快速匹配算法在局部范围内得到匹配点，充分满足了系统对实时性和精确性的要求。

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11. 非凸曲面参数化在游戏引擎中的实现

张钰婧陈雷霆何明耘

计算机应用

摘要（1477）

PDF （654KB）（955）

参数化是三维游戏模型制作的一个基本原则，是曲面拟合过程中的关键技术。提出一种新的网格曲面参数化算法，为非凸曲面构造凸边界，结合均值坐标参数化方法进行参数化，最后应用到游戏引擎的建模模块中，实验说明了算法的可行性和高效性。

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12. 基于GPU的无网格流体实时渲染

陈雷霆钟子春蔡洪斌付婷婷

计算机应用

摘要（1445）

PDF （643KB）（908）

提出基于平滑粒子流体力学的自由界面流体模拟方法，采用了范德瓦尔斯方程与粒子间短距离排斥力和长距离吸引力作用的表面张力，设计出基于GPU的粒子泼溅算法。渲染算法完全消除了时间离散假象，具有交互式的高质量渲染效果。与传统拉格朗日算法相比，该方法具有简化的表面张力模型，快速的渲染方式，减小了运算的复杂性，有效提高了系统的运行速度。

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13. 基于物理的可变形体建模综述

蔡洪斌钟子春陈雷霆周敬武

计算机应用

摘要（1015）

PDF （642KB）（1106）

介绍了具有代表性的基于物理的建模方法，包括欧拉网格法、质点弹簧系统、有限元法、边界元法、平滑粒子流体动力学、无网格法以及细胞自动机等。讨论了相关连续现象的模拟，如流体、气体、火焰、熔岩流和熔化物等。总结了可变形体模拟的相关应用领域，包括弹塑性材质变形与断裂、布料与薄壳模拟、沙堆与泥浆动画、交互式娱乐等，展望了未来的发展方向。

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