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一种流体运动矢量计算的有效方法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:2013.9.9
  • 页码:1889-1897
  • 分类:TP311[自动化与计算机技术—计算机软件与理论;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]华东师范大学软件学院,上海200062
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金(61070128,61272199)、上海市自然科学基金项目(11ZR1411100)、上海市教委科研创新项目重点项目(12ZZ042)资助.
  • 相关项目:多相流灾害现象的多尺度建模与交互可视化研究
中文摘要:

提出了一种有效的流体运动矢量计算方法.该方法利用视频流的两帧图像进行流体运动矢量的计算,目的是获得流体连续性运动的二维矢量.采用图像分析和连续性方程约束的策略进行研究,所求得的运动矢量能够反映流体运动的特点.该方法包括运动矢量的初始化、去噪、平滑和优化这4个步骤:首先,统计每个像素所在区域的直方图,利用区域直方图主要成分匹配方法完成对运动矢量的初始化;然后,对初始化结果利用多分辨率采样方法进行去噪处理;再用统计分析方法对局部模块的运动矢量进行平滑处理;最后,用流体运动的连续性方程进行约束,对运动矢量进一步优化,得到具有保持外观一致性和运动连续性的流体运动矢量.实验结果证明了该方法的有效性,对于具有多种运动的流体场景运动矢量的计算也是实用的.

英文摘要:

This paper presents an efficient method of calculating fluid motion vector. The method tries to get accurate two-dimensional fluid motion vectors through two inputting frames using image analysis methods and the continuity equation to constraint, the obtained motion vectors can reflect the characteristics of the fluid motion. The method consists four steps of initialization of motion vectors, noise reduction, smoothing and optimization. Firstly, it statistics the histogram of each region and initializes the motion vector with main components of histogram matching techniques. Then, it uses multi-resolution sampling method to remove noise from the preliminary results. In order to get accurate results while keeping appearance consistency and movement continuity, it adopts further optimization method constrained by continuity equation of fluid motion. Experimental results demonstrate effectiveness of the method. It can be applied to the motion vectors calculating in the case of multiple motions.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433