中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083
为了提高激光打标系统中矢量文字的打标效率，通过分析TrueType字体轮廓结构和Bezier曲线的性质，给出一种TrueType字体轮廓直线逼近优化算法，并进行了理论分析和实验验证。该方法首先根据de Casteljau递推算法对TrueType字体轮廓中的Bezier曲线进行定比分割，然后用首尾控制点连线代替曲线，最后对逼近线段进行插值处理生成打标数据，并对比了直线逼近轮廓与标准TrueType字体轮廓。结果表明，该算法在满足精度的条件下，计算过程简单、生成的节点数少，提高了矢量文字的打标效率。
激光技术 激光打标 算法优化 直线逼近 TrueType字体 de Casteljau递推算法 laser technique laser marking algorithm optimization linear approximation TrueType font de Casteljau recursive algorithm
1 西南财经大学 经济信息工程学院, 四川 成都 611130
2 西北工业大学 自动化学院, 陕西 西安 710072
3 宁夏大学 数学计算机学院, 宁夏 银川 750021
考虑现有图割算法没有充分考虑红外图像的模糊特性, 分割精度和运行效率低的缺点, 提出了基于快速递推模糊2-划分熵图割的红外图像分割算法以实现复杂背景下红外图像的自动高效分割。该方法利用图像感兴趣区域的最大模糊熵信息设计图割能量函数的似然能, 基于局部最大模糊2-划分熵值迭代检测出包含图像最大信息的感兴趣区域来确保提取目标信息的完整性。为了提高最大模糊熵寻优的效率, 引入时间复杂度为O(n2)的递推算法, 将模糊熵计算转化为递推过程, 并保存所有递推的熵函数值用于后续的穷举寻优。针对确定的感兴趣区域, 利用该区域最大模糊2-划分时隶属度函数分布设置图割能量函数的似然能, 从而充分考虑图像的模糊特性。对分割结果与几种常用的算法进行了视觉比较及运行时间, 错分率, F指标的量化分析。结果表明：该算法分割精度F值高达95%, 运行时间较其他常用算法至少缩短了72%, 基本满足自动红外图像分割对精度、效率和鲁棒性的要求。
红外图像 图像分割 模糊划分熵 递推算法 图割 infrared image image segmentation fuzzy partition entropy recursive algorithm graph cut
长安大学 信息工程学院, 陕西 西安 710064
针对现有寻优算法存在的重复计算问题, 提出了基于递推遗传的模糊3-划分熵多阈值荧光原位杂交(Fluorescence in Situ Hybridization, FISH)基因提取算法来提高用模糊划分熵算法提取多阈值FISH基因的效率。采用迭代验证法确定隶属度函数窗宽, 并使用附加边界条件及灰度权重的隶属度函数对图像进行模糊3-划分。为了提高阈值寻优的效率, 引入递推算法将模糊熵的计算转化为递推过程, 并保存部分不重复的递推结果用于后续的计算, 最后采用遗传算法寻优, 使得种群个体的计算能使用预存结果快速搜索全局最优阈值。对提取结果与几种常用算法进行了直观比较, 并对处理时间、分类概率等性能指标进行了量化分析。对多幅不同类型的仿真人工图像和真实FISH图像的测试表明, 处理时间仅为常用算法的1%, 错误划分概率小于6.00×10-2。提出的算法可以准确, 高效地提取FISH基因目标。
FISH图像 图像分割 模糊划分熵 递推算法 遗传算法 FISH image image segmentation fuzzy partition entropy recursive algorithm genetic algorithm
河南师范大学计算机与信息技术学院，河南新乡453007
鉴于二维斜分法的优势，提出了一种快速二维直方图斜分最小误差的阈值分割方法。首先将二维直方图斜分原理运用到最小误差阈值法中使得分割更准确，然后对其阈值选取公式进行简化得到最简公式，并利用此公式导出其一般递推算法，最后将二维直方图概率分布特性与这种算法有机结合得到新型的递推算法来提高运行速度。实验结果表明，与二维直线型最小误差阈值分割法相比，算法效率更高，与其递推算法相比，所提出的新型递推算法的运行速度更快，约快4倍。
图像分割 阈值法 二维直方图斜分 最小误差 递推算法 image segmentation thresholding method 2-D histogram oblique segmentation minimum error recursive algorithm
河南师范大学计算机与信息技术学院，河南新乡453007
鉴于邻域窗口影响二维阈值法的分割结果，提出了一种基于中值邻域二维最小交叉Tsallis熵的快速图像分割方法。首先利用中值滤波法构建中值邻域二维直方图；然后将最小交叉Tsallis熵运用在这种直方图上构建中值邻域二维最小交叉Tsallis熵分割法，由于中值滤波后的图像优于均值滤波后的图像，此法能获得更理想的阈值；最后将递推法与定义的数组运算相结合导出快速算法搜索最佳阈值向量，并用此阈值向量对原图像和中值邻域图像进行分割，得到更好的分割结果。实验结果表明：相对于当前均值邻域二维最小交叉Tsallis熵阈值法，该方法不仅分割效果更好，抗噪性更强，而且速度更快。
图像分割 二维最小交叉熵 Tsallis熵 中值邻域 递推算法 image segmentation 2-D minimum cross entropy Tsallis entropy median value neighborhood recursive algorithm
国防科技大学 机电工程与自动化学院，湖南 长沙 410073
为满足高精度寻北的工程需求，针对激光陀螺内部腔体温度变化和锁区不稳定性等因素会使速率偏频激光陀螺标度因数发生缓慢变化的问题，提出了在线估计标定因数的方法，并研究了速率偏频激光陀螺寻北仪及其标度因数测量误差。首先，通过标度因数实验研究其变化规律；然后，仿真分析了激光陀螺标度因数测量误差对寻北精度的影响；最后，根据陀螺测量值周期重复变化规律，提出了一种在线一阶递推估计标度因数变化的算法，通过引入单轴转台的角度测量值，得到了标度因数的变化参数。仿真分析表明，该算法对速率偏频激光陀螺标度因数变化的估计误差优于1×10-6，由标度因数变化引起的寻北标准差减小至2″左右。寻北实验结果表明，该算法能够有效抑制标度因数变化引起的寻北误差，5 min寻北标准差达到24″，基本满足高精度寻北的需求。
速率偏频激光陀螺 寻北仪 标度因数 递推算法 在线估计 Rate Biased Ring Laser Gyroscope (RBRLG) north-finder scale factor recursive algorithm online estimation
河南师范大学计算机与信息技术学院， 河南 新乡 453007
二维最大熵法和二维最小交叉熵法是目前常用的两种阈值分割方法，但在某些时候因为两种方法获取的阈值过高或者过低，使得分割失效。针对此问题，提出了基于二维最大熵法和二维最小交叉熵法结合的图像分割方法。首先，对二维最小交叉熵公式进行转化；然后，利用多目标规划理论将这两种方法有机结合使得到的阈值既满足二维最大熵原则，又满足二维最小交叉熵原则；最后，利用二维直方图的特点推导出新型递推算法搜索最佳阈值并降低计算复杂度。仿真实验结果表明，本文提出方法不仅有效，弥补了两者在某些应用上都不能有效分割的不足，而且分割时间少，约为0.3 s。
图像分割 二维最小交叉熵 二维最大熵 递推算法 多目标规划 image segmentation 2-D minimum cross entropy (TDMCE) 2-D maximum entropy (TDME) recursive algorithm multi-objective programming
河南师范大学 计算机与信息技术学院，河南 新乡 453007
针对当前二维最小交叉熵阈值法存在计算复杂度高等问题，提出了一种改进的二维最小交叉熵阈值分割方法。首先，依据图像的含噪声类型选择邻域模板并建立相应的二维直方图来提高分割效果；然后，对二维最小交叉熵公式进行推导和简化处理，利用定义的数组运算推导出新型递推算法，再确定图像及其邻域图像的实际灰度级别范围，并用这种新算法在所求的灰度级别范围内搜索最佳阈值向量来降低计算复杂度；最后，使用关键阈值对滤波后的图像进行分割达到最佳的分割效果。仿真实验结果表明，与当前的二维最小交叉熵阈值分割法相比，本文提出的方法不仅分割性能及抗噪性能更强，而且分割时间大大减少，小于0.05 s。
图像分割 阈值法 二维最小交叉熵 递推算法 关键阈值 image segmentation thresholding method 2-D minimum cross entropy recursive algorithm key threshold
兰州大学 信息科学与工程学院现代通信技术研究所,兰州 730000
利用快速数值差分递推算法对非线性薛定谔方程进行推导分析,得到一个同时考虑群速色散效应、非线性效应以及偏振模色散效应的时域快速数值差分递推关系,并将该方法应用于研究偏振模色散作用下的光脉冲传输,得到的计算结果分别与解析结果和传统的分步傅里叶算法所得结果进行对比,表明这种快速数值差分递推算法拥有很高的计算准确度,并且物理模型更加合理,完全适合分析计算偏振模色散作用下的光脉冲传输问题.利用该方法研究了光脉冲的畸变以及脉冲展宽问题,获得的计算结果为光纤传输系统的设计提供了参考.
光纤通信 偏振模色散 快速数值差分递推算法 零邻域马克劳林展开 脉冲展宽 脉冲畸变 Optical fiber communication Polarization mode dispersion Rapid numerical difference recurrence algorithm Maclaurin expansion near zero domain Pulse broadening Pulse distortion
