基于分形几何边界提取的图像跟踪方法

为了满足现代武器装备对图像跟踪系统的实时性和跟踪可靠性的双重要求，针对武器装备所跟踪目标的特点，将基于分形几何的边界提取方法用于图像跟踪系统，提出了一种基于运动区域和边界图像的目标跟踪方案。文中的边界提取方法不仅能提取出目标的轮廓，还能较好地保留其内部细节，这样通过模板匹配得到的最佳匹配位置更加可靠。同时，基于运动区域的边界提取，尤其是对于远景的目标跟踪大大减少了计算量。此外，在利用边界图像进行匹配的基础上，采用了自适应模板更新策略，目的是尽可能地克服形变、光照等影响，使跟踪过程准确可靠。仿真实验表明，该方法运算量小，能满足武器装备实时性要求。     

Object Selection as a Biometric

The use of eye movement as a biometric is a new biometric technology that is now in competition with many other technologies such as the fingerprint, face recognition, ear recognition and many others. Problems encountered with these authentication methods such as passwords and tokens have led to the emergence of biometric authentication techniques. Biometric authentication involves the use of physical or behavioral characteristics to identify people. In biometric authentication, feature extraction is a very vital stage, although some of the extracted features that are not very useful may lead to the degradation of the biometric system performance. Object selection using eye movement as a technique for biometric authentication was proposed for this study. To achieve this, an experiment for collecting eye movement data for biometric purposes was conducted. Eye movement data were measured from twenty participants during choosing and finding of still objects. The eye-tracking equipment used was able to measure eye-movement data. The model proposed in this paper aimed to create a template from these observations that tried to assign a unique binary signature for each enrolled user. Error correction is used in authenticating a user who submits an eye movement sample for enrollment. The XORed Biometric template is further secured by multiplication with an identity matrix of size (n × n). These results show positive feedback on this model as individuals can be uniquely identified by their eye movement features. The use of hamming distance as additional verification helper increased model performance significantly. The proposed scheme has a 37% FRR and a 27% FAR based on the 400 trials, which are very promising results for future improvements.     

分形理论在物理实验教学中应用的探索

综述了作者近年来将分形理论引入基础物理实验教学中的尝试与实践，介绍了分形维数的测定方法及其应用，阐述了教师参与适量的科学研究是实现基础物理实验教学现代化的重要保证。     

一种基于分形维数聚类的分形图像编码方法

对分形维数进行了探讨 ,提出了用分形维数对domainblocks进行聚类 ,从而达到了快速搜索编码的目的。实验结果表明 :与经典分形方法相比 ,在图像保真度基本接近的前提下 ,编码速度提高了 80倍左右     

硫酸铜电解沉积的分形与电导率研究

用电化学的方法,制备出具有分形结构的金属铜样品,计算了不同电解电压下铜样品的分形维数,并求出其电导率.发现随着电解电压的增大,分形结构的维数趋于增大,而铜样品的电导率减小.     

Some results on the behavior and estimation of the fractal dimensions of distributions on attractors

The strong interest in recent years in analyzing chaotic dynamical systems according to their asymptotic behavior has led to various definitions of fractal dimension and corresponding methods of statistical estimation. In this paper we first provide a rigorous mathematical framework for the study of dimension, focusing on pointwise dimension(x) and the generalized Renyi dimensionsD(q), and give a rigorous proof of inequalities first derived by Grassberger and Procaccia and Hentschel and Procaccia. We then specialize to the problem of statistical estimation of the correlation dimension and information dimension. It has been recognized for some time that the error estimates accompanying the usual procedures (which generally involve least squares methods and nearest neighbor calculations) grossly underestimate the true statistical error involved. In least squares analyses of and we identify sources of error not previously discussed in the literature and address the problem of obtaining accurate error estimates. We then develop an estimation procedure for which corrects for an important bias term (the local measure density) and provides confidence intervals for. The general applicability of this method is illustrated with various numerical examples.     

NaCl稀溶液结晶的分形形态研究

通过光学显微镜观察NaCl稀溶液在玻璃基底上快速蒸发结晶形成了完整的立方晶体、DLA凝聚体和形状复杂的凹凸状结晶3种形貌.对复杂的凹凸状结晶进行分析,认为不完整的NaCl小晶粒构成了一个个微小的生成元,以随机Koch曲线的生长方式自组织地顺次相互连接起来,指出此类结晶符合随机Koch曲线,是远离平衡态下的自组织现象.通过改变观测尺度求维数的方法,得到分形维数是1.15±0.06,与Koch曲线相近.     

树状分形结构形成过程的实验研究

对大量金属小球在强电场作用下运动形态的演化全过程用联机摄像装置进行了实时拍摄,通过用Sandbox方法计算其稳定状态的分维数,系统地研究了分维数随电压的变化关系.结果表明：在一定电压范围内金属小球聚集体通过自组织过程形成稳定的树状分形结构,其分维数随外加电压的增加而减小.该结果对研究耗散结构的形成机理和外界动力对耗散结构的形貌影响具有参考价值. 关键词： 分形生长 自组织过程 树状结构 分维数     

分形海面的微波电磁散射计算模型

利用2维Weierstrass带限函数建立了模拟粗糙海面形状的模型,讨论了分形维数、频率幅度尺度因子等分形参数对海面形状的影响。以粗糙海面形状模型为基础,针对模拟的分形海面形状,从亥姆霍兹积分出发,利用基尔霍夫近似推导出2维分形海面的电磁散射系数,并进行了数值模拟。对微波电磁散射特性随分形维数、频率幅度尺度因子、入射波入射角变化的规律做了进一步讨论分析。在低掠射角时电波会受海面的遮挡,用遮挡函数对散射系数进行修正。研究表明：随着分形维数的增大,散射峰分布变均匀。频率幅度尺度因子越大,散射也越分散。随着入射角的增大,后向散射也逐渐增强,而前向散射逐渐减弱。     

The fractal measurement of experimental images of supersonic turbulent mixing layer

Flow visualization of supersonic mixing layer has been studied based on the high spatiotemporal resolution Nano-based Planar Laser Scattering(NPLS) method in SML-1 wind tunnel. The corresponding images distinctly reproduced the flow structure of laminar,transitional and turbulent region,with which the fractal measurement can be implemented. Two methods of measuring fractal dimension were introduced and compared. The fractal dimension of the transitional region and the fully developing turbulence region of supersonic mixing layer were measured based on the box-counting method. In the transitional region,the fractal dimension will increase with turbulent intensity. In the fully developing turbulent region,the fractal dimension will not vary apparently for different flow structures,which em-bodies the self-similarity of supersonic turbulence.     

一种利用Gabor小波特征的目标跟踪方法

小波特征跟踪是一种新的目标跟踪方法。这种方法利用Gabor小波提取目标的边界特征来组成特征模板,并由小波滤波器系数组成特征向量。在跟踪过程中不断优化特征模板的旋转、尺度及平移等几何变形参数,使得小波特征向量值在最小平方和的意义上与初始值相匹配,从而实现目标旋转、尺度及平移等几何变形时的自动跟踪。实验表明,该方法能够有效地跟踪飞机、车辆等目标,并且能够抵抗全局亮度的变化和局部遮挡的干扰。     

RIKEN介观器件腔中粒子输运过程的混沌性质及分形自相似结构研究

研究了粒子在RIKEN介观器件中的输运性质, RIKEN器件的理论模型是二维Sinai台球的一种, 是研究粒子逃逸曲线混沌性质和分形规律的理想模型之一. 采用逃逸曲线定性比较和分形维数定量计算两种方法, 得到了开口宽度、腔长、拐角位置、圆弧半径等器件参数对逃逸曲线混沌区域分布的影响规律. 结果发现逃逸曲线中存在分形自相似结构, 揭示了粒子在RIKEN介观器件腔中输运过程存在的混沌性质, 并首次运用"眼式结构"分析和相似比比较等方法对分形自相似结构进行了验证. 关键词： 介观器件 混沌性质 分形自相似 分形维数     

涡旋轴对称化的分形维数表征

涡旋轴对称化是影响热带气旋预报的重要动力学过程．截止目前的研究,均用等值线图形主观识别涡旋轴对称化．本文用一个准地转无幅散的正压涡度方程模式,数值积分48h,模拟了初始非轴对称涡旋演变为轴对称涡旋的轴对称化过程．根据模式输出数据,计算了逐时涡旋外缘线的分形维数DB,用分形维数DB的逐时变化客观表征涡旋轴对称化．在此基础上,计算了分形维数De与热带气旋尺度参数R。和热带气旋强度参数Vmax的相关系数．结果显示,DB与Rm的相关系数为-0．70,DB与Kmax的相关系数为-0．75,相关均显著．用此途径,客观表征了涡旋轴对称化与热带气旋参数的联系．结果在热带气旋预报中有应用前景．     

Random walk statistics on fractal structures

We consider some statistical properties of simple random walks on fractal structures viewed as networks of sites and bonds: range, renewal theory, mean first passage time, etc. Asymptotic behaviors are shown to be controlled by the fractal (¯d) and spectral (¯d) dimensionalities of the considered structure. A simple decimation procedure giving the value of (¯d) is outlined and illustrated in the case of the Sierpinski gaskets. Recent results for the trapping problem, the self-avoiding walk, and the true-self-avoiding walk are briefly reviewed. New numerical results for diffusion on percolation clusters are also presented.     

基于分形特征的复杂背景下扩展目标检测

 将分形面积度量和分形拟合误差相结合,提出一种复杂背景下扩展目标检测方法。运用分形面积度量进行目标和背景的边缘检测,并结合扩展目标特性确定目标所在区域范围,实现初检。计算原始图像各像素分形拟合误差特征,并运用概率松弛迭代法进行分形特征增强,利用增强特征进一步抑制初检结果中的自然背景。最后运用数学形态学操作剔除背景粘连,实现扩展目标精确检测。实验结果表明:该方法能够有效、可靠地检测复杂背景下的扩展目标,并能较好保持目标的外形轮廓。     

小波包特征提取及方差相似度的人脸识别

小波包变换是小波变换的推广,可视为普通小波函数的线性组合,具有良好的时频局部性和正交性,随着分解层数的增加,小波包分解能够在所有的频率范围聚焦。利用图像小波包变换的系数矩阵,能够构造出不同的人脸特征向量。针对人脸识别过程中的图像匹配问题,采用计算人脸特征向量方差的方法,并通过方差与权值的对应关系,转换出用于相似度计算的权值。基于理论推导得到的权值具有很好的稳定性,由这些权值计算出的方差相似度也具有较强的适应性,能够减弱由图像噪声、变形等干扰带来的影响。实验表明,该方法识别率高、实时性好。     

基于Gabor小波纹理特征的目标识别新方法

给出了一种基于Gabor小波纹理特征的目标识别新方法．主要是利用Gabor小波设计了一种多通道小波滤波器。对图像目标直接进行小波变换，用Gabor小波变换系数的模的平均值和其标准方差来表示抽取的图像目标的特征，把获得的小波特征归一化后输入到改进的BP神经网络分类器进行分类识别．最后。进行了一系列的仿真实验，结果表明，这种特征提取方法能有效提取图像目标纹理特征，并且对噪音和形状的变化具有鲁棒性．在应用于目标识别时，神经网络的训练时间减少到lOmin，识别率达到94％．     

气体吸附法测定二氧化硅干凝胶的分形维数

提出了一种方便、科学有效的利用气体吸附法测定二氧化硅干凝胶等多孔材料分形维数（表面分形维数和孔分布分形维数）的方法，不需要进行一系列的吸附/脱附实验，只需要利用单一气体的一次吸附/脱附实验得出的样品孔分布、比表面数据，与不同的标尺进行关联，即可同时获得表面分形维数和孔分布分形维数.通过误差分析和校正，保证了结果的可靠性.用上述方法测定了二氧化硅干凝胶的分形维数，以FHH法和SAXS法对所得结果进行了比较和验证，并对吸附/脱附过程所得结果的差异进行了初步分析. 关键词： 分形维数 气体吸附 二氧化硅 干凝胶     

Cu-W薄膜表面形貌的分形表征与电阻率

磁控溅射制备铜钨薄膜，用原子力显微镜和功率谱密度法分析薄膜生长表面形貌的分形维数，发现频段的选择基本不影响分形维数与溅射时间的关系.随溅射时间延长，薄膜厚度增加，分形维数增大，电阻率随分形维数的增大而升高.分析分形维数与电阻率的关系，认为对同一物质的导电薄膜，其表面形貌与电阻率存在对应关系. 关键词： Cu-W薄膜 分形维数 功率谱密度 电阻率