克孜尔石窟壁画颜料研究

采用扫描电子显微镜X-射线能谱（SEM-EDS）、拉曼光谱（Raman spectra）和傅里叶红外光谱（FTIR）对收集自克孜尔石窟第69窟的14个壁画颜料样品进行检测与分析鉴定。结果显示：蓝色颜料为青金石;绿色颜料主要为氯铜矿,在表面泛黄的绿色样品中检出了藤黄;红色颜料为赤铁矿;在白色颜料样品中检出了磷氯铅矿-砷铅矿和石膏;在灰色颜料样品中检出了石膏与炭黑。表明初唐时期藤黄已被用作绘画颜料;在矿物颜料上罩染有机染料,体现了古人对矿物颜料和有机染料的高超使用技巧。研究有助于了解壁画的用材、绘制方式等信息,为壁画的研究、保护和修复提供参照和依据,同时也佐证了古丝绸之路沿线贸易、经济、文化的繁荣和昌盛。     

面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建

利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象，利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建，首先，基于点云分层聚类提取点云骨架点；然后，根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点，并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径；最后，由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明，基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据，本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建，并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。     

基于Shannon-Cosine小波精细积分法的壁画降噪修复方法

为修复受破损且噪声点众多的壁画图像,提出了用偏微分方程（partial differential equation,PDE）扩散的方法对图像进行降噪修复。针对PDE法求解精度较低的问题,提出了一种Shannon-Cosine小波精细积分法,运用小波数值方法对偏微分方程进行离散处理,降低其方程组规模,并采用精细积分法求解,有效提高了计算速度。试验结果表明,采用该算法对受损壁画降噪处理后,视觉上,图像边界更清晰,且噪声点得到有效减少,达到了保边降噪的效果,更符合人眼的视觉效果;客观上,与中值滤波、均值滤波和维纳滤波方法相比,采用本算法处理后的图像其PSNR值和SSIM值均最大。因此,运用Shannon-Cosine小波精细积分法求解图像的PDE模型是可行的,取得了较好的图像降噪效果。     

基于Shannon-Cosine小波精细积分法的壁画降噪修复方法

为修复受破损且噪声点众多的壁画图像,提出了用偏微分方程（partial differential equation,PDE）扩散的方法对图像进行降噪修复。针对PDE法求解精度较低的问题,提出了一种Shannon-Cosine小波精细积分法,运用小波数值方法对偏微分方程进行离散处理,降低其方程组规模,并采用精细积分法求解,有效提高了计算速度。试验结果表明,采用该算法对受损壁画降噪处理后,视觉上,图像边界更清晰,且噪声点得到有效减少,达到了保边降噪的效果,更符合人眼的视觉效果;客观上,与中值滤波、均值滤波和维纳滤波方法相比,采用本算法处理后的图像其PSNR值和SSIM值均最大。因此,运用Shannon-Cosine小波精细积分法求解图像的PDE模型是可行的,取得了较好的图像降噪效果。     

基于卷积神经网络的刺绣风格数字合成

针对刺绣风格数字化模拟方法立体感不强、缺少线条方向等问题,提出了一种基于深度学习和卷积神经网络的算法,将刺绣艺术风格传输到目标图像。利用图像语义分割网络及风格迁移网络,分别对目标内容图像与刺绣艺术风格图像进行目标提取和风格迁移。首先,输入目标内容图像与刺绣艺术风格图像,采用基于条件随机场的图像语义分割,将目标内容图与刺绣艺术风格图的前景与背景分离,并进行二值化处理,形成掩模图像;其次,将目标内容图与刺绣艺术风格图的RGB颜色空间转换为YIQ;最后,参照掩模图像使用VGG19网络模型提取目标内容图的内容特征及刺绣艺术风格图的风格纹理特征进行目标区域内的风格迁移,从而对刺绣艺术进行数字化模拟。该算法能模拟出具有刺绣艺术效果的结果图像,能更好地模拟真实刺绣艺术的线条方向,突出了线条的立体感。通过使用语义分割与风格迁移相结合的方法,有效模拟了色彩艳丽、立体感强的刺绣艺术风格图像,是对非真实感绘制的有效补充,为刺绣数字化保护与非物质文化传承奠定了基础。     

基于卷积神经网络的刺绣风格数字合成

针对刺绣风格数字化模拟方法立体感不强、缺少线条方向等问题,提出了一种基于深度学习和卷积神经网络的算法,将刺绣艺术风格传输到目标图像。利用图像语义分割网络及风格迁移网络,分别对目标内容图像与刺绣艺术风格图像进行目标提取和风格迁移。首先,输入目标内容图像与刺绣艺术风格图像,采用基于条件随机场的图像语义分割,将目标内容图与刺绣艺术风格图的前景与背景分离,并进行二值化处理,形成掩模图像;其次,将目标内容图与刺绣艺术风格图的RGB颜色空间转换为YIQ;最后,参照掩模图像使用VGG19网络模型提取目标内容图的内容特征及刺绣艺术风格图的风格纹理特征进行目标区域内的风格迁移,从而对刺绣艺术进行数字化模拟。该算法能模拟出具有刺绣艺术效果的结果图像,能更好地模拟真实刺绣艺术的线条方向,突出了线条的立体感。通过使用语义分割与风格迁移相结合的方法,有效模拟了色彩艳丽、立体感强的刺绣艺术风格图像,是对非真实感绘制的有效补充,为刺绣数字化保护与非物质文化传承奠定了基础。     

改进的暗通道去雾算法在多核DSP上的并行实现

为提高雾天拍摄图像的质量,本文在暗通道先验去雾算法的基础上,提出了一种改进算法.首先,用引导滤波替代软抠图对透射率进行优化,降低了算法的复杂度,易于在多核TMS320C6678上并行实现;其次,对明亮区域的透射率进行优化使复原图像的色彩失真得到明显改善.改进算法无论是对自然光图像,还是遥感图像都有相当好的去雾效果.对一系列含雾图像的实验表明,改进算法在TMS320C6678上八核并行实现,当DSP内核工作主频为1GHz时,单幅像素为600×800、1 200×1 600、1 800×2 400的图像的运行时间分别为38.21、154.22、347.18ms,并行效率最高达7.35,满足实时复原含雾图像的要求,提高了图像的呈现质量,为视频去雾处理打下了良好基础.     

面向表型精确鉴定的豆株快速三维重建

利用计算机视觉与图像技术对植物进行数字化重建是植物表型组学的重要手段。以国内常见的粮食作物豆类植株为研究对象,利用RGB-D深度相机采集的深度图像对豆株进行快速三维数字化重建,首先,基于点云分层聚类提取点云骨架点;然后,根据各骨架点到根节点的最短距离连接第一阶段的主干骨架点,并根据形态特征筛选子图和主干图的连接点、选择子图生长路径;最后,由连接骨架进行植物数字化建模。实验表明,基于真实大豆植株点云的单帧和配准数据,本文方法能对不同形态特征的大豆植株进行快速三维重建,并能对分辨率不高、噪音干扰较大、配准误差较大等情形做处理。     

文化遗产数字化展示与互动技术研究与进展

以计算机图形学、虚拟现实（VR)、增强现实(AR)、计算机动画等技术为支撑的数字文化遗产技术，为数字化记录、保存、展示和利用文化遗产提供了丰富的手段。结合笔者所在课题组近20 a在数字文化遗产方面的工作，对文化遗产数字化展示与互动技术的国内外发展现状进行了综述，对其中的关键技术，包括数字化建模、数字化呈现和人机互动进行了深入讨论，并介绍了笔者在京杭大运河虚拟漫游系统和清明上河图动画与互动系统实现中的经验。最后，讨论了面临的挑战和发展趋势。     

基于使用事件的对象关联图分析器

以使用事件（use case)为依据，研究了对象式系统中动态执行时对象间的关联关系，对象关联图与LOG逻辑文件的自动生成算法，即对象关联图分析器的实现，为对象式系统动态测试工具OODT的实现提供动态分析与验证的基础。     

关于n-phantom-态射和n-Ext-phantom-态射的刻画

设n为正整数，讨论了模的短正合序列以及拉回图中态射的n-phantom性与n-Ext-phantom性。对正整数m?(m>n)，研究了Tor_n-单态射与Tor_m-单态射以及Extⁿ-满态射与Ext^m-满态射之间的关系；研究了Tor_n-单态射（Extⁿ-满态射）与其示性态射之间的关系。     

Quickly Drawing An Area From a Digital Image

ＱｕｉｃｋｌｙＤｒａｗｉｎｇＡｎＡｒｅａＦｒｏｍａＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＷａｎｇＳｈｉｊｉｅ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｔｓ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６）ＱｕｉｃｋｌｙＤｒａｗｉｎｇＡｎＡｒｅａＦｒｏｍａＤ...     

地方建筑的保护与开发

地方建筑作为一种文化遗产,具有较高的精神和经济价值以及深远的历史意义.当前,由于人们忽视地方建筑的价值,造成地方建筑资源的衰败.对如何正确保护地方建筑这一个重要课题进行了系统的总结和论述.     

合成孔径雷达图像统计滤波降噪方法

基于统计滤波方法需要在尽可能大的同质区域内进行滤波处理的要求，根据MHR和EPOS算法采用的可变窗口思想，提出了从八个不同方向上逐步扩大窗口，直到出现边界的搜索算法，在保持图像边界信息的同时滤除了斑点噪声的影响。对于噪声统计量，提出了利用了比例图来估计其大小的方法，并由此求出搜索的域值，实验结果表明，该方法处理的SAR图像质量在噪声滤除和边缘保持方面比传统算法有了明显改进。     

图像处理设备的电磁兼容预测与工程应用

分析和测量了出现在三维图像处理设备上的电磁干扰信号，论述了如何在图像处理设备中建立电磁兼容预测模型及预测的工程方法，认真分析了设备中电磁骚扰源，骚扰途径和敏感设备的物理特点，并进行了电磁兼容预测计算，依据预测结果找出设备中的电磁兼容薄弱环节，分层次进行了电磁兼容综合的工程设计，经过实践达到了大型图像处理设备电磁兼容的目的。     

和田河流域资源开发利用与可持续发展

主要分析了田河流域的水，土资源概况及存在的问题，在研究流域人口，经济，资源，环境诸因素之间相互关系的基础上，用系统动力学模型动态定量模拟了流域人口，资源和经济发展的规模，并为流域今后的可持续发展提供了原则与对策。