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基于矢量的时序图形图像处理技术的研究与实践

作　者: 张宝印
导　师: 钱曾波
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 时序图形图像 二维动画 骨架线 内插 匹配 时间序列 中间帧 轮廓线 拓扑关系 网络模型 最大流量 线跟踪细 化 细化 关键帧。
分类号: TP391.41
类　型: 博士论文
年　份: 2001年
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内容摘要


随着Internet和WWW技术及其应用的日益普及，网络动画飞速发展，使得时序图形图像在这一领域的研究日趋活跃。本文在分析了国内外时序图形图像发展现状的基础上，对新兴的基于矢量的时序图形图像做了充分的研究，构建了其数学模型，给出了从矢量表示到内在联系建立等一整套解决方案，并对其进一步应用进行了探讨。 作者主要完成的工作有： （1）首次提出了建立时序图形图像内在联系的思想，目的在于改变目 前这一领域还处于把时序图形图像作为一个个静止图形图像单 独进行处理的现状，把时序图形图像的研究向智能化方向推进一 步。 （2）在数学模型的选择上，讨论了栅格结构的时序图形图像的处理模 型、栅格矢量混和模型、矢量轮廓线模型和矢量骨架线模型。提 出了骨架线—线宽模型，并充分论述和验证了新模型的优越性。 同时对新模型的应用前景进行了论述。 （3）在时序图形图像的矢量表示方面比较了最基本的轮廓线表示方 法和沈力等人提出的基于轮廓线表示法的改进方法，分析了基于 骨架线—轮廓线的表示方法，进而详细地介绍了本文提出的线跟 踪细化算法的改进算法，并以此算法为基础实现了时序图形图像 的骨架线—线宽矢量表示。 （4）在时序图形图像相邻帧的配准问题上，介绍了时间序列匹配最常 用的三种方法：ARMA模型法、离散傅立叶变换法、基于规范变 换的匹配方法：讨论了轮廓匹配法的两种常用方法——基于多边第11页 摘 要 形轮廓的松弛迭代匹配法和基于多边形质心的多边形匹配法，并 对基于质心的多边形匹配法进行了改进，使之适用于时序图形图 像的匹配；最后引入了网络最大流量概念，提出了基于拓扑关系 的网络最大流量匹配法，并对两种匹配方法的实验结果进行了分 析比较。 （5）在中间帧内插方法方面，把关键点匹配引入计算机图形内插领 域，给出了轮廓关键点的确定方法，提出了一种解决了不规则图 形内插的新途径，最后讨论了不同速度的内插方法。 （6）提出了利用多边形拓扑关系建立时序图形内在联系的方法，并验 证了这种方法应用于时序图形时可以获得较好的效果。 大量实验结果表明：本文提出的建立时序图形图像内在联系的思想 是正确的，以此构建的骨架线一线宽矢量结构的时序图形图像处理方法， 在理论上和实践上都是可行的。

全文目录


中文摘要  2-4
英文摘要  4-9
第一章 绪论  9-16
  1．1 引言  9-10
  1．2 时序图形图像的发展过程及现状  10-13
  1．3 时序图形图像的发展趋势  13
  1．4 本文研究的对象和重点研究的问题  13-14
  1．5 论文组织  14-16
第二章 基于矢量的时序图形图像的概念和数学模型  16-36
  2．1 问题的提出  16
  2．2 栅格数据结构模型  16-21
    2．2．1 边界表示方法  17-20
    2．2．2 区域表示  20-21
  2．3 完全基于矢量的时序图形图像  21-35
    2．3．1 矢量结构的优势  21-22
    2．3．2 矢量结构的构建  22-27
    2．3．3 拓扑关系  27-33
    2．3．4 数据操作  33-35
  2．4 本章小结  35-36
第三章 线划图像的矢量化表示  36-64
  3．1 引言  36
  3．2 轮廓线跟踪法  36-43
    3．2．1 轮廓线跟踪法  36-38
    3．2．2 沈力等提出的矢量化表示方法  38-43
  3．3 细化算法  43-55
    3．3．1 像素剥离细化算法  44-48
    3．3．2 线跟踪细化算法  48-55
  3．4 矢量化表示  55-58
  3．5 实验结果  58-62
  3．6 本章小结  62-64
第四章 时序图形相邻帧配准  64-103
  4．1 引言  64-65
  4．2 时间序列的匹配  65-80
    4．2．1 基本概念  66-67
    4．2．2 基于ARMA模型的序列匹配方法  67-71
    4．2．3 基于离散傅立叶变换的时间序列匹配  71-76
    4．2．4 基于规范变换的匹配方法  76-80
  4．3 轮廓匹配  80-89
    4．3．1 基于多边形轮廓的松弛迭代匹配法  81-84
    4．3．2 基于多边形质心的多边形匹配方法  84-89
  4．4 网络最大流量匹配  89-100
    4．4．1 网络模型  89-91
    4．4．2 最大流量算法  91-96
    4．4．3 匹配问题  96-99
    4．4．4 基于拓扑关系的多边形配准问题  99-100
  4．5 配准实验  100-102
  4．6 本章小结  102-103
第五章 时序图形中间帧内插  103-117
  5．1 引言  103
  5．2 中间帧内插  103-109
    5．2．1 基本描述  103-106
    5．2．2 关键点匹配  106-109
  5．3 中间帧内插路径  109-113
  5．4 实验结果  113-116
  5．5 本章小结  116-117
第六章 结论  117-119
参考文献  119-134
致谢  134

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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