四叉树

摘要： 为解决传统机器人SLAM在复杂场景下难以保持实时性和稳定性的问题,提出一种对ORB(oriented FAST and rotated BREIEF)特征点过于密集的改进方法,对前端视觉里程计以及SLAM后端进行优化。前端利用划分像素结合四叉树完成特征提取,对像素进行划分提高部分区域提取到特征点的概率,四叉树方法对特征点进行均匀分配提取。RANSAC组合EPNP+ICP的方式减少求解相机运动的误差,基于词袋模型和G2O进行闭环检测和图优化,生成轨迹一致的全局点云地图。将传统的算法和改进的算法在TUM数据集下进行实验对比,实验结果表明,改进后算法的实时性和稳定性明显提高。

摘要： 为了实现对图像特征的均匀化提取,改善传统角点检测算法的特征点局部聚集问题,提出一种改进的AGAST特征提取算法。通过对图像构建高斯金字塔,实现特征点的尺度不变性;之后采用四叉树方法对特征点进行划分、筛选,获得均匀化的特征点分布,自适应四叉树深度提高运算效率;使用灰度质心法计算特征点方向实现旋转不变性。与其他算法进行对比实验,结果表明,改进后算法有效提高了特征点提取的速率和均匀性,较其他算法,提取速率提升12.31%、均匀度提升7.8%,具备较好的性能。

摘要： 在拒止环境下无人机视觉定位问题中,ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)具有高效、快速、稳定的特点,因而可以作为无人机实时影像与基准图匹配算法。本文针对传统ORB算法不具备尺度不变性,且在特征提取过程中存在特征点分布不均匀的问题,提出一种结合飞控传感器的无人机影像匹配方法。利用气压计与加速计经扩展卡尔曼滤波计算后的高度,通过双性线插值法定量改善无人机实时影像尺度,减少了ORB算法中构建影像金字塔所造成的系统开销,通过四叉树算法对提取的特征点均匀化,最后采用网格运动统计(Grid-based Motion Statistics, GMS)算法进行初次误匹配点剔除,再用随机抽样一致算法(RANSAC)筛选精确匹配点。实验结果表明,本文方法能够有效地减少无人机实时影像与基准图匹配时间,同时可以获得均匀的匹配点对,保持较高的匹配正确率。

摘要： 针对RGB-D视觉里程计在定位精度上存在的不足,提出一种融合PnP(Perspective-n-Point)与ICP(Iterative Closest Point)的视觉里程计算法。由改进四叉树均匀算法实现ORB特征均匀提取,提高了匹配准确率,减小了误匹配引起的位姿估计误差。运用三角测量将3D-2D模型中深度缺失的特征点添加到运动估计中,结合基于3D-3D模型的ICP配准算法,采用光束平差法建立优化模型,利用g2o优化库进行机器人位姿的优化。在基于Kinect相机的移动机器人平台上进行验证,实验证明了该方法在满足实时性要求的同时有效提高了视觉里程计的精确性。

摘要： 原ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法提取的图像特征点经常出现“扎堆重叠”现象,其分布较为密集且缺乏尺度不变性,因而容易造成图像特征点误匹配的问题。为了解决该问题,提出了一种基于四叉树划分的图像特征点提取算法。首先对图像建立尺度金字塔,然后使用四叉树划分图像并限制划分深度。用加速分段测试的特征(features from accelerated segment test,FAST)算法通过多个检测阈值对划分后的图像进行特征点检测。检测完毕后,根据划分出的子块总数和提取的特征点总数对划分出来的各个子块设置自适应阈值,提取ORB特征点。操作完成后通过采取非极大值抑制的方法筛选最佳特征点,并使用改良后的二元鲁棒独立基本特征(binary robust independent elementary features,BRIEF)算法计算得出特征点的描述符,最后进行特征点匹配。实验结果表明,本文算法提取的图像特征点较原ORB算法提取的效果在均匀程度上得到了明显地提升,冗余重叠的特征点数量减少,且在特征点提取速度方面较原ORB算法的提取速度提高了30%以上。

摘要： 对于传统BINN算法可能出现运动方向突变,航行轨迹不平滑等问题,将结合波浪滑翔机的运动特点,采用航迹修正策略进行改进;为提高航迹规划效率,在海洋环境的二维区域内采用了四叉树法进行环境建模,四叉树法能够严格保留有效环境信息的同时也对环境的信息进行有效的压缩,提高了所规划航迹的实用性。仿真实验表明,利用改进的航迹规划算法结合四叉树法环境建模对波浪滑翔机进行航迹规划研究时,提高了航迹规划的执行效率,增强了路径的实用性。

摘要： 针对当前无输入参数的四叉树去噪方法在强噪声背景下对噪声光子误识率较高的缺陷,提出了一种无输入参数的适应强噪声背景的ICESat-2点云去噪方法。首先,以剪枝四叉树的层值表征光子密度,避免强噪声背景下局部稀疏、相距较近的噪声光子被四叉树分隔层次较多而被误表征为密度过大;然后,自适应求取信号光子的密度阈值,完成噪声光子的一级去除;最后,通过箱线图进一步去除少量未能被剪枝四叉树识别的局部较密的离群噪声光子,实现去噪过程。选择美国北达科他州和加利福尼亚州两个研究区域,对强噪声背景下的ICESat-2点云开展去噪实验验证。实验结果表明:与四叉树去噪方法相比,本文所提方法明显具有更优的去噪性能;本文所提方法去噪后所得信号光子拟合的冠顶和地表曲线与分辨率为1 m的机载激光雷达高程数据产品剖面高程曲线基本一致。

摘要： RDF(Resource Description Framework)已被广泛用于大数据的语义表示与处理.传统的RDF只能表示静态语义,无法满足时间敏感场景下随时间动态处理语义的需求.为此,几种时态RDF模型已被提出,包括支持事务时间或有效时间的时态RDF模型,以及同时支持事务时间和有效时间的双时态RDF模型.为有效支持大规模时态RDF的高效处理,文中提出了一种基于双时态模型的时态RDF三层索引结构.第一层根据最大更新次数将双时态RDF数据划分为不同的数据子集;第二层在每一个数据子集上分别建立一棵四叉树来索引时间信息;第三层构建了包含3种组合键的复合位图来索引RDF三元组的主体、谓词和客体信息.实验从索引构建时间、索引占用空间,以及查询所需时间3个方面对所提时态RDF索引结构进行验证,结果表明,所提索引方案能有效缩短查询时间并提高查询效率.

摘要： 为解决海量变电站点云数据实时渲染问题,利用OSG(Open Scene Graph)三维引擎的PagedLOD技术,通过自定义插件PPCD(Power Point Cloud Data)对点云数据动态调度管理,提高三维点云的组织及渲染效率。在点云数据组织阶段,利用四叉树数据结构对原始点云分块分级建立LOD(Level Of Details)索引,结合文件内存映射方法对LOD中点云索引进行存储;在点云数据渲染过程中,通过PPCD插件实时解析索引文件,根据屏幕范围和视距变化动态加载及释放LOD点云,并结合GLSL(OpenGL Shading Language)着色语言对点云进行着色、剪裁处理,实现海量点云的可视化。实验结果表明,海量变电站点云实时渲染方法方法在海量变电站数据管理、调度和可视化等方面优于传统的点云可视化平台,能够满足电力场景应用的时效性需求。

摘要： 针对暗通道先验算法存在的对全局大气光值估计不准确的问题,提出了一种单幅图像除雾的优化技术,对全局大气光值的选取方式进行了改进。首先用完美反射法对含雾图像进行颜色校正,接下来利用四叉树算法粗略估计大气光值,对其进行数值校正;再利用引导滤波对透射率进行优化,进而得到平滑的透射率。通过大气散射模型复原,得到较为清晰的除雾图像,最后用引导滤波丰富图像细节。实验结果表明,该算法复原图像清晰度高,具有较好的视觉效果。

摘要： 要素变化捕捉是空间数据进行增量式更新的关键环节.传统的历遍要素变化检测方法效率较低.本文在历遍要素变化捕捉的基础上,提出基于四叉树的变化捕捉方法,通过计算"点一弧段"特征,快速定位变化区域,进行要素搜索匹配.通过系统开发并进行1∶2000地形图变化捕捉试验结果表明:该方法计算效率高,能够准确快速地识别出更新信息,有助于提高GIS数据库的动态更新的效率,满足工程化数据更新的需求.

摘要： 大规模稀疏矩阵向量乘和稀疏矩阵间乘法在科学研究和实际工程中广为应用,但传统的稀疏矩阵存 储格式或者会在运算中带来间接引用,以致降低Cache 命中率,严重影响程序的执行效率,或者需要已知矩阵中 非零元的分布,不易广泛应用.本文从提高Cache 命中率和Cache 中数据的局部性出发,提出一种带索引数组的 四叉树存储结构.采用这种数据结构,稀疏矩阵的乘法就可以被分解为一个个与Cache 容量相适应的小区域相对独立的运算,故可以从整体上显著提高稀疏矩阵乘法的执行效率.文中给出了新存储格式的生成算法和基于 此数据结构的矩阵向量乘及矩阵乘算法,分析了目标区域大小的选取原则.工程应用实例验证表明,新的存储方 式对于提高矩阵乘效率是十分有效的.

摘要： 提出了一种基于四叉树的动态LOD优化方法.基于多分辨率地形模型的四叉树构建过程,首先钎对四叉树优化采用的3个判断标准--包围体剔除、背面剔除和屏幕投影误差分别进行相应的网格优化,然后在LOD地形中漫游时,随着视点移动而呈现出的不同细节程度的需要,建立了合适的节点评价函数,并在LOD简化过程中根据节点分割和渲染的规律,提出合适的裂缝消除算法,去掉四叉树中不合理的分割,最后使得分割后的节点达到最优以完成四叉树网格优化的目的.

摘要： 分析和比较了两种常用的以块为基础和以四叉树为基础的瓦片块地形绘制算法。利用Shader Mode13.0引入的顶点纹理拾取技术，选择基于四叉树的瓦片块地形绘制方法，通过重复使用一小块顶点缓存和索引缓存，结合不同的缩放和平移因子来渲染不同细节层次的瓦片块。将高程值存储在顶点纹理中，在顶点着色器里查找并获取顶点的高程值，避免了在CPU上执行顶点缓存的更新。为了消除不同细节层次的瓦片块拼接时可能产生的裂缝现象，对地形块增加“裙子，颂点，并使增加的裙子三角形和瓦片块地形绘制算法无缝衔接在一起。试验证明该算法充分利用了现代GPU的特性，降低了CPU的负担，能达到较高的绘制效率。

摘要： 通过对格网索引基本原理和算法时间复杂度的分析,论证格网索引的时间效率,并以此作为软件开发的依据,针对CAD软件二次开发,成功为CAD软件添加格网索引,使得基于CAD的入库软件扬长避短,生产的数据更符合GIS平台软件的要求.

摘要： Voronoi图是计算几何中的重要概念之一.在计算机图形学、计算几何、计算机辅助几何、有限元网格划分、机器人轨迹控制、模式识别、气象学和地质学研究中得到广泛应用.借助于四叉树和区间算术本文提出了一种新的构造平面点集Voronoi图的细分算法,并且和经典的增量算法进行了比较,比较结果显示细分算法更有效.

摘要： 指出了LiDAR地面点云与其在水平面投影点的一一映射关系，并对点云数据处理中常用数据组织方法进行了分析，提出了一种基于规则网格和四叉树的改进型二维点云数据组织方法。首先，用直角坐标网对点云进行划分，采用哈希存储对格网建立索引，再在单元网格内创建四叉树。解决了海量点云建立一棵四叉树深度过深影响效率的问题，又适用于不均匀离散点云。实验证明，该算法点云数据组织、索引效率都有很大程度的提高。

摘要： 本文通过分析国内外儿种全球空问数据浏览和显示软件，提出了高效、无缝的海量栅格数据的组织、管理与调度的方案，并开发了三维全球动态可视化软件GeoGlobeVision2.1，实现了广域网内的全球海量空间数据的管理、浏览、查询与分析，为空间数据的共享与服务做好了准备。

摘要： 本文通过分析国内外儿种全球空问数据浏览和显示软件，提出了高效、无缝的海量栅格数据的组织、管理与调度的方案，并开发了三维全球动态可视化软件GeoGlobeVision2.1，实现了广域网内的全球海量空间数据的管理、浏览、查询与分析，为空间数据的共享与服务做好了准备。

摘要： 本文通过分析国内外儿种全球空问数据浏览和显示软件，提出了高效、无缝的海量栅格数据的组织、管理与调度的方案，并开发了三维全球动态可视化软件GeoGlobeVision2.1，实现了广域网内的全球海量空间数据的管理、浏览、查询与分析，为空间数据的共享与服务做好了准备。

摘要： 视频编码器或解码器使用帧内编码并利用可变块形状来处理部分视频。在总体概念下，帧内预测方向适应于块形状或纵横比。所描述的总体方面对于非正方形块用广角帧内预测模式自适应地代替几个传统角度帧内预测模式。用于任何块的角度方向的总数能够保持与现有视频编码标准相同或者能够减小或扩张。为了保持相同数量的预测方向，沿着目标块的较短矩阵边缘的方向被去除，而用沿着矩阵目标块的较长边缘的添加方向来代替。对于具有广角的方向，执行参考样本平滑。能够提供信令以向相应解码器通知关于预测模式和方向。

摘要： 本发明公开一种非正方形的色度块的帧内预测的方法及装置。该系统使用块分割结构，以递归使用块分割将色度块分割成包含至少一个非正方形的最终子块的一个或者多个最终子块。该块分割将每个给定的块分割成多个中间子块，块分割使用一个或者多个分割模式将每个给定的块分割成多个中间子块或者不对每个给定的块进行分割，该一个或者多个分割模式包含一个二叉树分割模式，该块被处理为初始给定的块，每个中间子块被处理为下一次递归中的一个给定块。没有被进一步分割的任意一个给定的块变成一个最终子块。在确定最终子块之后，将非正方形帧内预测应用于每个非正方形的最终子块。

摘要： 本发明公开了一种基于四叉树二叉树结构的灵活编码单元划分方法，在编码视频序列前有选择性的选取编码单元划分参数并在编码视频序列时自适应地跳过某些不必要的编码单元划分过程，属于下一代视频编码标准H.266领域。其特征在于，首先基于某一测试序列的帧内预测深度信息来提前获取这一测试序列的编码单元划分参数，然后在对测试序列进行编码前预先配置好所需的编码单元划分参数，从而避免不必要的编码单元划分参数选择过程，最后基于提前终止准则自适应地跳过某些不必要的编码单元划分，有效地降低编码复杂度。

摘要： 一种在点云解码器中进行点云几何形状解码的方法，可包括：接收包括已编码点云帧的片段的比特流；和重构表示片段的边界框中的点的几何形状的八叉树，其中八叉树的当前节点用四叉树(QT)分割或二叉树(BT)分割来分割。

摘要： 本发明公开了一种基于四叉树二叉树结构的灵活编码单元划分方法，在编码视频序列前有选择性的选取编码单元划分参数并在编码视频序列时自适应地跳过某些不必要的编码单元划分过程，属于下一代视频编码标准H.266领域。其特征在于，首先基于某一测试序列的帧内预测深度信息来提前获取这一测试序列的编码单元划分参数，然后在对测试序列进行编码前预先配置好所需的编码单元划分参数，从而避免不必要的编码单元划分参数选择过程，最后基于提前终止准则自适应地跳过某些不必要的编码单元划分，有效地降低编码复杂度。

摘要： 用于由四叉树拆分从父块分割而来的当前块的候选集决定的视频处理方法以及装置，包括：接收当前块的输入数据，通过禁止从相同父块分割而来的任一个相邻块中获得的空间候选，决定用于所述当前块的候选集，或者如果所有相邻块在帧间预测中进行编码以及相邻块的信息是相同的，执行修剪进程决定用于所述当前块的候选集，以及基于所述候选集从所述候选集中选择一个最终候选来对所述当前块进行编码或解码。所述修剪进程包括：扫描所述候选集以决定任一候选是否等于从所述相邻块获得的所述空间候选，以及从所述候选集中移除等于所述空间候选的所述候选。

摘要： 扩展四叉树、不等四划分的主要概念以及信令。描述了用于使用灵活和有效划分技术的方法、系统和设备。用于可视媒体解码的示例性方法包括对当前可视媒体块应用划分过程，该划分过程将当前可视媒体块划分成恰好四个子块，该四个子块包括至少一个尺寸不同于当前可视媒体块的宽度的一半乘以当前可视媒体块的高度的一半的子块，基于比特流表示对四个子块解码，以及基于四个子块和该划分过程对当前可视媒体块解码。

摘要： 本发明公开了一种遥感变形图像的四叉树滤波方法，按以下步骤进行，进行变形图像的预处理，移除图像非兴趣区域；获取初始窗口矩阵；对窗口矩阵进行窗口分割；计算各子区域内变形图像像素值的标准差；通过判断标准差是否超过某一设定的阈值，保存最终划分窗口矩阵；计算各个最终划分窗口的标准差；剔除各个窗口内超过一定粗差阈值标准的像素粗差点；计算滤除点的残差，与滤除点一并输出作为滤波参数的调节参考。本发明采用四叉树采样的思想构造四叉树滤波器，通过标准差判断是否继续往下分割子区域，最终变形远场的划分窗口较大，变形中心的划分窗口较小，从而既能达到良好的滤波效果，又能保留真实变形点。

摘要： 本发明涉及一种基于四叉树的出租车时空层次预测方法和存储介质。获取出租车起点‑终点数据集后，提取出租车在不同位置的频繁次数，划分城市区域，并利用聚类算法对中心位置聚类，使用双通道矩阵分析数据，最后使用预测模型预测出租车在划分区域内的交通流量，实现时空层次预测。与现有技术相比，本发明具有可有效准确地预测城市交通情况等优点。

摘要： 本发明提供了一种基于改进四叉树ORB算法的双目测距方法。该方法包括如下步骤：首先通过标定板拟合深度与视差的关系；之后采集图像并预处理；接着通过四叉树分解算法来精简检索域，剔除背景区域；特征点检测是采用FAST算法和Kitchen‑Rosenfeld算法同时进行，并采用四叉树均匀化算法细分特征点；再使用BRIEF特征描述来匹配左右照片的特征点，同时使用Ransac算法去除错误匹配；最后通过三角测量原理恢复特征点坐标，根据空间距离公式计算物体尺寸。本发明通过将改进的四叉树ORB匹配算法应用于双目测距当中，并使用拟合视差与距离关系的K值的方法计算特征点的三维坐标，提高了检测效率以及检测精度。