多路复用根据信号分割原理可以分为

多路复用根据信号分割原理可以分为
多路复用根据信号分割原理可以分为

多路复用根据信号分割原理可以分为:

频分多路复用(FDM,Frequency Division Multiplexing )

时分多路复用(TDM,Time Division Multiplexing)

统计时分多路复用(STDM,Statistic Time Division Multiplexing)

波分多路复用(WDM,Wave Division Multiplexing )

码分多路复用(CDMA,Code Division Multiplexing Access)

FDM应用的典型的例子:

多路载波通信电话系统

有线电视系统

AM和FM广播

ADSL拨号上网

波分复用(WDM,Wave Division Multiplexing )就是光的频分复用,是指在一根光纤中传输多种不同波长的光信号,由于波长不同,所以各路光信号互不干扰,最后再用波长解复用器将各路波长分解出来。

同步TDM与STDM比较

时间片上:N条输入线路

①TDM: 帧内时间片数为M=N

②STDM:帧内时间片数M< = N

效率上:

① TDM: 效率低,但技术可靠,通信费用低

②STDM:效率高,技术先进,但缓冲的容量较大,需用地址信息以便解复用器确定数据流向,即控制规程较复杂

复用过程

①TDM:时间片固定(包括个数,与数据源的对应),帧长度固定。

②STDM: 帧长度可以是固定的也可以是不固定的;时间片位置也可以是不固定的

图像分割方法综述

图像分割方法综述

图像分割方法综述 摘要:图像分割是计算计视觉研究中的经典难题,已成为图像理解领域关注的一个热点,本文对近年来图像分割方法的研究现状与新进展进行了系统的阐述。同时也对图像分割未来的发展趋势进行了展望。 关键词:图像分割;区域生长;活动边缘;聚类分析;遗传算法 Abstract:Image segmentation is a classic problem in computer vision,and become a hot topic in the field of image understanding. the research actuality and new progress about image segmentation in recent years are stated in this paper. And discussed the development trend about the image segmentation. Key words: image segmentation; regional growing; active contour; clustering

analysis genetic algorithm 1 引言 图像分割是图像分析的第一步,是计算机视觉的基础,是图像理解的重要组成部分,同时也是图像处理中最困难的问题之一。所谓图像分割是指根据灰度、彩色、空间纹理、几何形状等特征把图像划分成若干个互不相交的区域,使得这些特征在同一区域内表现出一致性或相似性,而在不同区域间表现出明显的不同。简单的说就是在一副图像中,把目标从背景中分离出来。对于灰度图像来说,区域内部的像素一般具有灰度相似性,而在区域的边界上一般具有灰度不连续性。 关于图像分割技术,由于问题本身的重要性和困难性,从20世纪70年代起图像分割问题就吸引了很多研究人员为之付出了巨大的努力。虽然到目前为止,还不存在一个通用的完美的图像分割的方法,但是对于图像分割的一般性规律则基本上已经达成的共识,已经产生了相当多的研究成果和方法。本文根据图像发展的历程,从传统的图像分割方法、结合特定工具的图像分割方

黄金分割用法和实战 (1)汇总

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黄金分割由来 ?黄金分割点约等于0.618:1 ?是指分一线段为两部分,使得原来线段的长跟较长的那部分的比为黄金分割的点。线段上有两个这样的点。 ?利用线段上的两黄金分割点,可作出正五角星,正五边形。 ? 2000多年前,古希腊雅典学派的第三大算学家欧道克萨斯首先提出黄金分割。所谓黄金分割,指的是把长为L的线段分为两部分,使其中一部分对于全部之比,等于另一部分对于该部分之比。而计算黄金分割最简单的方法,是计算斐波契数列1,1,2,3,5,8,13,21,...后二数之比 2/3,3/5,4/8,8/13,13/21,...近似值的。 ?黄金分割在文艺复兴前后,经过阿拉伯人传入欧洲,受到了欧洲人的欢迎,他们称之为"金法",17世纪欧洲的一位数学家,甚至称它为"各种算法中最可宝贵的算法"。这种算法在印度称之为"三率法"或"三数法则",也就是我们现在常说的比例方法。 ?其实有关"黄金分割",我国也有记载。虽然没有古希腊的早,但它是我国古代数学家独立创造的,后来传入了印度。经考证。欧洲的比例算法是源于我国而经过印度由阿拉伯传入欧洲的,而不是直接从古希腊传入的。 ?因为它在造型艺术中具有美学价值,在工艺美术和日用品的长宽设计中,采用这一比值能够引起人们的美感,在实际生活中的应用也非常广泛,建筑物中某些线段的比就科学采用了黄金分割,舞台上的报幕员并不是站在舞台的正中央,而是偏在台上一侧,以站在舞台长度的黄金分割点的位置最美观,声音传播的最好。就连植物界也有采用黄金分割的地方,如果从一棵嫩枝的顶端向下看,就会看到叶子是按照黄金分割的规律排列着的。在很多科学实验中,选取方案常用一种0.618法,即优选法,它可以使我们合理地安排较少的试验次数找到合理的西方和合适的工艺条件。正因为它在建筑、文艺、工农业生产和科学实验中有着广泛而重要的应用,所以人们才珍贵地称它为"黄金分割"

优化设计黄金分割发以及迭代法

机械优化设计课程论文 院系机械工程系 专业机械设计 班级一班 姓名 学号

一、优化题目 应用所学计算机语言编写一维搜索的优化计算程序,完成计算结果和输出。 二、建立优化数学模型 1、目标函数方程式: y=pow(x,4)-1*pow(x,3)-3*pow(x,2)-16*x+10 2、变量:x 3、初始值: 初始值x1=5初始步长tt=0.01 三、所选用的优化方法 1、采用外推法确定搜索区间 2、采用黄金分割法求函数最优 3、计算框图: (1)、外推法程序框图 (2)、黄金分割法程序框图

四、计算输出内容: 五、优化的源程序文件: #include #include #define e0.0001 #define tt0.01 float f(double x) { float y=pow(x,4)-1*pow(x,3)-3*pow(x,2)-16*x+10; return(y); } void finding(float*p1,float*p2) { float x1=10,x2,x3,t,f1,f2,f3,h=tt; int n=0; x2=x1+h;f1=f(x1);f2=f(x2); if(f2>f1) { h=-h;x3=x1;f3=f1; x1=x2;f1=f2; } x3=x2+h;f3=f(x3);

n=n+1; printf("n=%d,c1=%6.4lf,x2=%6.4lf,x3=%6.4lf,f1=%6.4lf,f2=^6.4lf,f3=%6.4lf\n",n, x1,x2,x3,f1,f2,f3); while(f3f2) {a=x1;x1=x2;f1=f2;x2=a+0.618*(b-a);f2=f(x2);} else {b=x2;x2=x1;f2=f1;x1=b-0.618*(b-a);f1=f(x1);} n=n+1; printf("n=%d,a=%6.4lf,b=%6.4lf,x1=%6.4lf,x2=%6.4lf,f1=%6.4lf,f2=%6.4lf\n",n,a,b ,x1,x2,f1,f2); c=fabs(b-a); } while(c>e); xmin=(x1+x2)/2; ymin=f(xmin); printf("The min is%6.4lf and the result is%6.4lf",xmin,ymin);

图像分割区域生长法

江苏科技大学 数字图像处理 图像分割——区域生长法专题 1 图像分割简介 图像分割( image segmentation) 就是把图像分成各具特征的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。这里特征可以是象素的灰度、颜色、纹理等, 预先定义的目标可以对应单个区域也可以对应多个区域。图像分割是图像处理到图像分析的关键步骤, 在图像工程中占据重要的位置。一方面, 它是目标表达的基础, 对特征测量有重要的影响。另一方面, 因为图像分割及其基于分割的目标表达、特征提取和参数测量等将原始图像转化为更抽象更紧凑的形式, 使得更高层的图像分析和理解成为可能。 图像分割是一种重要的图像处理技术, 它不仅得到人们的广泛重视和研究, 在实际中也得到大量的应用。图像分割包括目标轮廓、阈值化、图像区分或求差、目标检测、目标识别、目标跟踪等技术。 从大的方面来说,图像分割方法可大致分为基于区域的方法、基于边缘的方法、区域与边缘相结合的方法,以及在此基础上的采用多分辨率图像处理理论的多尺度分割方法。 其中基于区域的方法采用某种准则,直接将图像划分为多个区域。而基于边缘的方法则通过检测包含不同区域的边缘,获得关于各区域的边界轮廓描述,达到图像分割的目的,而区域与边缘相结合的方法通过区域分割与边缘检测的相互作用,得到分割结果。 图像分割中基于区域的方法主要有直方图门限法、区域生长法、基于图像的随机场模型法、松弛标记区域分割法等。本文主要讨论基于区域分割的区域生长法。区域生长是一种古老的图像分割方法,最早的区域生长图像分割方法是由Levine等人提出的。该方法一般有两种方式,一种是先给定图像中要分割的目标物体内的一个小块或者说种子区域,再在种子区域基础上不断将其周围的像素点以一定的规则加入其中,达到最终将代表该物体的所有像素点结合成一个区域的目的;另一种是先将图像分割成很多的一致性较强,如区域内像素灰度值相同的小区域,再按一定的规则将小区域融合成大区域,达到分割图像的目的,典型的区域生长法如T. C. Pong等人提出的基于小面(facet)模型的区域生长法,区域生长法固有的缺点是往往会造成过度分割,即将图像分割成过多

计算机网络应用 频分多路复用

计算机网络应用频分多路复用 频分多路复用(Frequency Division Multiplexing,FDM)是指一种在信道上同时发送多个模拟信号的方法。它将具有一定带宽的信道划分成多条具有较窄带宽的子信道,各个子信道之间都保留一定宽度的隔离频带,每条子信道供一个用户使用。每条子信道具有各自的载波信号频率,各个子信道的中心频率互不重合,其模型如图2-30所示。 96KHz 图2-30 频分多路复用模型 频分多路复用技术最早是由电话公司在20世纪30年代开发的。它用来在一条电话线上传输多个语音信号。它可以用于语音、视频或数据信号,其常应用于无线电广播传输系统和有线电视系统中。例如,电话线的带宽达250kHz,而音频信号的有效带宽范围为300Hz~3400Hz,4000Hz的带宽就足够用来传输音频信号。为了使各信道之间保留一定的距离减少相互干扰,在CCITT(国际电报电话咨询委员会)标准中,60kHz~108kHz的带宽可以划分为12条载波电话的信道,每对电话用户都可以使用其中的一条信道进行通信。如图2-31所示,为6路频分多路复用的示意图。 D E F ’’’’’’ 图2-31 6路频分多路复用示意图 另外,ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line ,非对称数字用户环路)也是使用频分多路复用技术。它利用频分多路复用的方法,将PSTN(Public Switched Telephone Network,公共交换电话网络)使用的双绞线划分为3个频段,它们分别是0KHz~4KHz频段、20KHz~50KHz频段、150KHz~500KHz频段或140KHz~1100KHz频段。其中,0KHz~4KHz频段用来传送传统的语音信号;20KHz~50KHz频段用来传送计算机上载的数据信息;150KHz~500KHz频段或140KHz~1100KHz用来传送从服务器上下载的数据信息。

斐波那契数列与黄金分割的应用研究

斐波那契数列与黄金分割 应用研究 作者姓名 院系6系 学号

摘要 “斐波那契数列(Fibonacci)”的发明者,是意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生于公元1170年,卒于1240年,籍贯大概是比萨)。他被人称作“比萨的列昂纳多”。斐波那契数列是一个古老而有趣的问题,由于其所具有的各种特殊属性,它与最优美的黄金分割有这密不可分的关系。在数学领域以及自然界中随处可见,而且正逐渐被应用在人们的日常生活与娱乐中。 关键词:斐波那契,黄金分割,应用 1 引言 斐波那契数列又称“斐波那契神奇数列”,是由13世纪的意大利数学家斐波那契提出的,当时是和兔子的繁殖问题有关的,它是一个很重要的数学模型。假设一对成年兔子放于围栏中,每月可生下一对一雌一雄的小兔,而小兔出生一个月后便可以生育小兔,且每月都生下一对一雌一雄的小兔.问把这样一对初生的小兔置于围栏中,一年后围栏中共有多少对兔子(假定兔子没有死亡)?据此,可得月份与兔子对数之间的对应关系如下: 月份0 1 2 3 4 5 6 7 ? 大兔对数0 1 1 2 3 5 8 13 ? 小兔对数 1 0 1 1 2 3 5 8 ? 兔子总对数 1 1 2 3 5 8 13 21 ? 如果用F n 表示第n个月兔子的总对数,那么F n能构成一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89?.这个数列显然有如下的递推关系: F n =F n-1 +F n-2 (n>1,n为正整数),F0 =0,F1 =1 (1) 满足(1)式的数列就叫做斐波那契数列,这是一个带有初值的用递推关系表示的数列。这个数列一问世就吸引了无数数学家的兴趣,以下是费氏数列的定义及通项公式。 费氏数列是是由一连串的数字所组成的(1、1、2、3、5、8、13、…),而且这串数字之间具有一定的规则,就是每一个数字必须是前两个数字的和( an =

图像分割算法研究与实现

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:梁一才学号:10050644X30 学院:信息商务学院 专业:电子信息工程 题目:信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 指导教师:陈平职称: 副教授 2013 年 12 月 15 日

中北大学 课程设计任务书 13/14 学年第一学期 学院:信息商务学院 专业:电子信息工程 学生姓名:焦晶晶学号:10050644X07 学生姓名:郑晓峰学号:10050644X22 学生姓名:梁一才学号:10050644X30 课程设计题目:信息处理综合实践: 图像分割算法研究与实现 起迄日期:2013年12月16日~2013年12月27日课程设计地点:电子信息科学与技术专业实验室指导教师:陈平 系主任:王浩全 下达任务书日期: 2013 年12月15 日

课程设计任务书 1.设计目的: 1、通过本课程设计的学习,学生将复习所学的专业知识,使课堂学习的理论知识应用于实践,通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力; 2、掌握Matlab使用方法,能熟练运用该软件设计并完成相应的信息处理; 3、通过图像处理实践的课程设计,掌握设计图像处理软件系统的思维方法和基本开发过程。 2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等): (1)编程实现分水岭算法的图像分割; (2)编程实现区域分裂合并法; (3)对比分析两种分割算法的分割效果; (4)要求每位学生进行查阅相关资料,并写出自己的报告。注意每个学生的报告要有所侧重,写出自己所做的内容。 3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕: 每个同学独立完成自己的任务,每人写一份设计报告,在课程设计论文中写明自己设计的部分,给出设计结果。

黄金分割点---0.618无处不在

黄金分割点---0.618无处不在 黄金分割概述 把一条线段分割为两部分,使其中一部分与全长之比等于另一部分与这部分之比。其比值是一个无理数,用分数表示为(√5-1)/2,取其前三位数字的近似值是 0.618。由于按此比例设计的造型十分美丽,因此称为黄金分割,也称为中外比。这个分割点就叫做黄金分割点(golden section ratio通常用φ表示)这是一个十分有趣的数字,我们以0.618来近似表示,通过简单的计算就可以发现:(1-0.618)/0.618=0.6一条线段上有两个黄金分割点。 人与黄金分割 在人体中包含着多种“黄金分割” 的比例因素,至少可以找出18个“黄金点”(如:脐为头顶至脚底之分割点、喉结为头顶至脐分割点、眉间点为发缘点至颏下的分割点等)几乎身体相邻的每一部分都成黄金比,随着人类对自然界(动物、植物、宇宙、人类自身)的认识的日益深入,人类关于“黄金分割比” 这一神奇比例的了解也越来越丰富 人体最适应的温度乃是用黄金分割率切割自身的温度,因为人正常体温是37.5度,它和0.618的乘积为23.175℃,

在这一环境温度中,机体的新陈代谢、生理节奏和生理功能均处于最佳状态。 人们发现自然界中这一神奇比例几乎无所不在。从低等的动植物到高等的人类,从数学到天文现象中,几乎都暗含着这种比例结构。 养生学中的黄金率 几千年前古希腊学者提出的“黄金分割率”(0.618),在保健养生方面也有许多适用价值,甚至能帮助我们破译养生学中许多难解之谜。1、舒适温度人体在环境温度为22℃~24℃时,感觉最舒适。因为人的正常体温37℃与0.618的乘积为22.8℃,在这一环境温度中,机体的新陈代谢和生理节奏均处于最佳状态。 2、理想睡眠 近来科学家研究证实,每天7.5小时是最理想的睡眠时间,长期这样睡眠的人大多既健康又长寿。一天中白昼和夜晚各为12小时,人最理想的睡眠刚好是夜晚12小时的0.618(7.416),即近7.5小时。 3、愉快起床 如果估计早起穿衣服的时间要两分钟,那么躺在床上睁开眼睛的“预备时间”应为三分钟;若刷牙三分钟,洗脸应两分钟。整个过程利用黄金分割率,前段事情与

计算机网络 多路复用技术

计算机网络 多路复用技术 在计算机网络或数据通信系统中,传输介质的传输能力往往会超过传输单一信号的要求。为了提高通信线路的利用率,实现在一条通信线路上同时发送多个信号,使得一条通信线路可以由多个数据终端设备同时使用而互不影响,这就是多路复用技术。 常见的多路复用技术主要由两大类:一种是将带宽较大的信道分割成为多个子信道,即频分多路复用技术;另一种是将多个带宽较窄的信道组合成一个频率较大的信道,即时分多路复用技术。 1.频分多路复用技术 频分多路复用技术(Frequency Division Multiplexing ,FDM )是一种在信道上同时发送多个模拟信号的方法。它将传输频带划分为若干个较窄的频带,每个频带构成一个子信道,每个子信道都有各自的载波信号,而且其载波信号的频率是唯一的。一个具有一定带宽的通信线路可以划分为若干个频率范围,互相之间没有重叠,且在每个频率范围的中心频率之间保留一段距离。这样,一条通信线路被划分成多个带宽较小的信道,每个信道能够为一对通信终端提供服务。 频分多路复用技术是在20世纪30年代由电话公司开发的,用来在一条电话线上传输多个语音信号。它可以用于语音、视频或数据信号,但是最常见的应用是无线电广播传输和有线电视。例如电话线的带宽达250kHz ,而音频信号的有效范围为300Hz~3400Hz ,4000Hz 的带宽就足够用来传输音频信号。为了使各信道之间保留一定的距离减少相互干扰,60kHz~108kHz 的带宽可以划分为12条载波电话的信道(此为CCITT 标准),每对电话用户都可以使用其中的一条信道进行通信。如图3-17所示,为6路频分多路复用的示意图。 D E F ’’’’’’ 图3-17 6路频分多路复用示意图 2.时分多路复 用技术 时分多路复用技术(Time Division Multiplexing ,TDM )是一种多路传输数字信号的方法,它已经在现代数据网络中替代了频分多路复用技术。在通信序列中,时分多路复用技术将为在网络上交换信号的每一个设备分配一段时间或时间片。在这个时间片中,信道只能传输来自该交换信号设备的数据。 例如,在多台计算机连接在同一条公共传输通道上,多路复用器在通道信道中将会按一定的次序轮流为每台计算机分配一个时间片,当轮到某台计算机时,这台计算机与通信通道接通,进行数据交换。而其他计算机与通信通道的联系均被切断,待分配时间片用完后,则 提 示 由于频分多路复用技术是多路传输的一种较早、效率较低的形式。因此,该技术 在现代数据网络中的使用是有限的。

多尺度法初识和应用

多尺度法初识和应用 摘要:简要介绍多重尺度发的中心思想,另外,举例说明多重尺度法在求解方程中的应用。 非线性问题的研究 非线性问题的“个性”很强,处理起来十分棘手。历史上曾有过一些解非 线性方程的“精品”,但与大量存在的非线性方程相比,只能算是“凤毛麟角”。 因此,长期以来,对非线性问题的研究一直分散在自然科学和技术科学的各个 领域。本世纪六十年代以来,情况发生了变化。人们几乎同时从非线性系统的 两个极端方向取得了突破:一方面从可积系统的一端,即从研究多自由度的非 线性偏微分方程的一端获得重大进展。如在浅水波方程中发现了“孤子”,发 展起一套系统的数学方法,如反散射法,贝克隆变换等,对一些类型的非线性 方程给出了解法;另一方面,从不可积系统的极端,如在天文学、生态学等领 域对一些看起来相当简单的不可积系统的研究,都发现了确定性系统中存在着 对初值极为敏感的复杂运动。促成这种变化的一个重要原因十计算机的出现和 广泛应用。科学家们以计算机为手段,勇敢地探索那些过去不能用解析方法处 理的非线性问题,从中发掘出规律性的认识,并打破了原有的学科界限,从共性、普适性方面来探讨非线性系统的行为。 线性与非线性的意义 “线性”与“非线性”是两个数学名词。所谓“线性”是指两个量之间所存在 的正比关系。若在直角坐标系上画出来,则是一条直线。由线性函数关系描述的系 统叫线性系统。在线性系统中,部分之和等于整体。描述线性系统的方程遵从叠加原理,即方程的不同解加起来仍然是原方程的解。这是线性系统最本质的特征之一。 “非线性”是指两个量之间的关系不是“直线”关系,在直角坐标系中呈一条曲线。 最简单的非线性函数是一元二次方程即抛物线方程。简单地说,一切不是一次的函 数关系,如一切高于一次方的多项式函数关系,都是非线性的。由非线性函数关系 描述的系统称为非线性系统。 多尺度法的基本思想 多尺度法首先是由Sturrock(1957) 、Cole(1963) 、 Nayfeh(1965)等提 出的,此后得到进一步的发展。 上面介绍该法的基本思想与方法。我们考虑形式为 的方程所控制的系统,设方程的解为 将原点移至中心位置 是合适的。于是有 ()0=+q f q +++=+=22100x x q x q q εε0q q =

湖南省蓝山二中高二数学《第一讲 优选法 三、黄金分割法0.618法》教案 新人教A版

湖南省蓝山二中高二数学《第一讲 优选法 三、黄金分割法0.618 法》教案 新人教A 版 一、黄金分割常数 对于一般的单峰函数,如何安排试点才能迅速找到最佳点? 假设因素区间为[0, 1],取两个试点102、101 ,那么对峰值在)10 1,0(中的单峰函数,两次试验便去掉了长度为 54的区间(图1);但对于峰值在)1,102(的函数,只能去掉长度 为 10 1的区间(图2),试验效率就不理想了. 怎样选取各个试点,可以最快地达到或接近最佳点? 在安排试点时,最好使两个试点关于[a ,b ]的中心 2 b a + 对称. 为了使每次去掉的区间有一定的规律性,我们这样来考虑:每次舍去的区间占舍去前的区间的比例数相同. 黄金分割常数:2 51+-,用ω表示. 试验方法中,利用黄金分割常数ω确定试点的方法叫做黄金分割法.由于 21 5-是无理数,具体应用时,我们往往取其近似值0.618.相应地,也把黄金分割法叫做0.618

法. 二、黄金分割法——0.618法 例.炼钢时通过加入含有特定化学元素的材料,使炼出的钢满足一定的指标要求.假设为了炼出某种特定用途的钢,每吨需要加入某元素的量在1000g 到2000g 之间,问如何通过试验的方法找到它的最优加入量? 人 我们用存优范围与原始范围的比值来衡量一种试验方法的效率,这个比值 叫做精度,即n 次试验后的精度为 原始的因素范围 次试验后的存优范围n n =δ 用0.618法确定试点时,从第2次试验开始,每一次试验都把存优范围缩小为原来的0.618.因此, n 次试验后的精度为 1618.0-=n n δ 一般地,给定精度δ,为了达到这个精度,所要做的试验次数n 满足,1618.01<≤-δn

图像分割技术的原理及方法

浅析图像分割的原理及方法 一.研究背景及意义 研究背景: 随着人工智能的发展,机器人技术不断地应用到各个领域。信息技术的加入是智能机器人出现的必要前提。信息技术泛指包括通信技术、电子技术、信号处理技术等相关信息化技术的一大类技术。它的应用使得人们今天的生活发生了巨大变化。从手机到高清电视等家用电器设备出现使我们的生活越来越丰富多彩。在一些军用及民用领域近几年出现了一些诸如:图像制导、无人飞机、无人巡逻车、人脸识别、指纹识别、语音识别、车辆牌照识别、汉字识别、医学图像识别等高新技术。实现它们的核心就是图像处理、机器视觉、模式识别、智能控制、及机器人学等相关知识。其中图像处理具有重要地位。而图像分割技术是图像分析环节的关键技术。 研究图像分割技术的意义: 人类感知外部世界的两大途径是听觉和视觉,尤其是视觉,同时视觉信息是人类从自然界中获得信息的主要来源,约占人类获得外部世界信息量的80%以上。图像以视觉为基础通过观测系统直接获得客观世界的状态,它直接或间接地作用于人眼,反映的信息与人眼获得的信息一致,这决定了它和客观外界都是人类最主要的信息来源,图像处理也因此成为了人们研究的热点之一。人眼获得的信息是连续的图像,在实际应用中,为便于计算机等对图像进行处理,人们对连续图像进行采样和量化等处理,得到了计算机能够识别的数字图像。数字图像具有信息量大、精度高、内容丰富、可进行复杂的非线性处理等优点,成为计算机视觉和图像处理的重要研究对象。在一幅图像中,人们往往只对其中的某些区域感兴趣,称之为前景,这些区域内的某些空间信息特性(如灰度、颜色、轮廓、纹理等)通常与周围背景之间存在差别。图像分割就是根据这些差异把图像分成若干个特定的、具有独特性质的区域并提取感兴趣目标的技术和过程。在数字图像处理中,图像分割作为早期处理是一个非常重要的步骤。为便于研究图像分割,使其在实

产品设计的迭代与进化

产品设计的迭代与进化 在未来的产品投放中,链接产品语言和用户语言的媒介是产品设计。这里的设计概念比现阶段的图形设计概念要深刻的多。了解这一点,我们必须先了解未来的产品会以什么样的形式呈现,本文内容属于产品设计的前卫探讨。 界面的概念将由屏幕硬件转向虚拟现实,其特点是空间边界无限性 图:产品设计的虚拟现实化不可避免 从世界上有第一台显像屏开始,界面这个概念就存在了。无论它用于什么地方,电视、电脑、手机、以及各种需要显像的硬件设备等等。它们的共同点在于界面与硬件之间的不可分割性,也就是硬件承载了软件,界面是软件的外在表现形式。目前市场现有的硬件产品中,界面并没有脱离硬件在其中的承载作品,任何一个设计师都不可能越过硬件给予的范围去进行界面设计。 比如:承载与苹果相关的产品,设计师必须遵照苹果公司给予的屏幕硬件数值进行界面和版式的设计,否则最终设计效果与苹果硬件上的显示不符。在现阶段,界面的显示范围始终存在边界。而未来的产品由于物联网的实现,界面的概念会比现阶段复杂的多,或者说更为多样化,更多的数值尺寸,更多的表现形式,加上虚拟现实技术的运用,界面不会再呈现出像今天这样具有固定尺寸范围的状态,或者说界面除了X,Y轴外,还多了一个Z轴,二维平面会由虚拟三维空间代替。这种三维空间的影像投射也不在依托平面载体,而是空间载体,成为

无边界设计。 在这种环境下,如何设计用户的交互行为已经不是平面操作的范畴,它会成视觉,听觉,心理,行为等一系列的连锁反应的总和,未来的产品设计会比现在的设计纬度更高,言外之意,现阶段的产品设计其实还处于数字化表现的初级阶段。 界面所需要的图形样式将由大量的模版制作承担 图:未来竞争会以个人头脑对抗群体头脑的形式呈现。 图形定制设计会没落。现阶段绝大多数的设计师的设计层级仅仅处于图形样式的范畴,如何让产品界面更好看或更吸引人,是他们所要思考的问题。层级上一点的会处于产品的交互与结构范围,他们更关注用户对产品的操作,产品结构本身功能的表现完善度等等。但很可惜,在未来的产品设计模版运用中,图形设计会被庞大的模版资源所替代,甚至简单的架构设计也可以通过数据模版实现,大数据可以告诉开发者在什么样的需求下哪些结构的搭建用户反响最好,并且将定制设计这种行为实现模块化,这对每一个设计师而言都不是个好消息,我们可以试想一下:当有N个产品设计样式可以根据开发者的市场需求,通过数据计算自动的组成模版并且提供全套设计图形资源的时候,没有任何一个设计师可以保证自己的创意会比这N组设计更有优势,因为个人的头脑终不敌群体的智慧,设计师不可避免的会依托在模板之上成为提供图形样式的服务商,其结果是无法跨越设计的层级进入产品的高级设计阶段,简单来说只有极少数设计师会具有真正

传输专题设计(频分复用)

电子科技大学通信学院97 《综合课程设计实验报告》 传输专题设计(频分复用) 一、设计名称 传输专题设计(频分复用) 二、设计目的 通过本次课程设计,掌握频分复用的原理,学习简单复用系统的设计方法,并学习对通信系统中的典型部件电路进行方案设计、分析制作与调试。 三、设计原理 数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信

号,这就是多路复用技术。采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision Multiplexing)是两种最常用的多路复用技术。 在通信系统中,信道所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的,为了能够充分利用信道的带宽,就可以采用频分复用的方法。在频分复用系统中,信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频段,每路信号用其中一个频段传输,因而可以用滤波器将它们分别滤出来,然后分别解调接收。 按频率分割信号的方法叫频分复用,按时间分割信号的方法叫时分复用。 在频分复用中,信道的可用频带被分割成若干互不交叠的频段,每路信号占据其中一个频段,因而可以用适当的滤波器把它们分割开来,分别解调接收。 多路复用原理框图如图一: 图一:多路复用原理框图 四、设计指标 设计一个频分复用调制系统,将12路语音信号调制到电缆上进行传输,其传输技术指标如下: (一)语音信号频带:300Hz~3400Hz。 (二)电缆传输频带:60KHz~156KHz。 (三)传输中满载条件下信号功率不低于总功率的90%。 (四)电缆传输端阻抗600Ω,电缆上信号总功率(传输频带内的最大功率) 不大于1mW。 (五)语音通信接口采用4线制全双工。 (六)音频端接口阻抗600Ω,标称输入输出功率为0.1mW。 (七)滤波器指标:规一化过渡带1%,特征阻抗600Ω,通带衰耗1dB, 阻带衰耗40dB(功率衰耗),截止频率(设计者定)。 (八)系统电源:直流24V单电源。 五、设计思路和过程 (一)频分复用的优点: 信道复用率高,分路方便,因此,频分多路复用是目前模拟通信中常采用的一种复用方式,特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛。 (二)频分复用中的主要问题: 串扰,即各路信号之间的相互干扰。

第二章 第一节 黄金分割(第二课时)

黄金分割(第二课时) 教学目标 理解黄金分割在现实中的应用 教学重点 优选法及其应用 教学过程 一、复习 1.什么叫做斐波那契数列?它有哪些性质? 2.什么叫做黄金分割?它有哪些应用? 二、新授 (一) 华罗庚的优选法(“0.618法”) 二十世纪六十年代,华罗庚先生着力推广的优选法,在全国产生了很大的影响。 “优选法”,即对某类单因素问题(且是单峰函数),用最少的试验次数找到“最佳点”的方法。 例如,炼钢时要掺入某种化学元素加大钢的强度,掺入多少最合适?假定已经知道每吨钢加入该化学元素的数量大约应在1000克到2000克之间,现求最佳加入量,误差不得超过1克。最“笨”的方法是分别加入1001克,1002克,…,2000克,做1千次试验,就能发现最佳方案。 一种动脑筋的办法是二分法,取1000克2000克的中点1500克。再取进一步二分法的中点1250克与1750克,分别做两次试验。如果1750克处效果较差,就删去1750克到2000克的一段,如果1250克处效果较差,就删去1000克到1250克的一段。再在剩下的一段中取中点做试验,比较效果决定下一次的取舍,这种“二分法”会不断接近最好点,而且所用的试验次数与上法相比,大大减少。 表面上看来,似乎这就是最好的方法。但华罗庚证明了,每次取中点的试验方法并不是最好的方法;每次取试验区间的0.618处去做试验的方法,才是最好的,称之为“优选法”或“0.618法”。 华罗庚证明了,这可以用较少的试验次数,较快地逼近最佳方案。

2. 黄金分割点的再生性和“折纸法” ① 黄金分割点的再生性 即: 如果C 是AB 的黄金分割点, 是BA 的黄金分割点, 与 C 当然关于中点 对称。 特殊的是, 又恰是AC 的黄金分割点。同样,如果 是CA 的黄金分 割点,则 又恰是 的黄金分割点,等等,一直延续下去 。(再生) ② 寻找最优方案的“折纸法” 根据黄金分割点的再生性,我们可以设计一种直观的优选法——“折纸法”。 仍以上边“在钢水中添加某种元素”的问题为例。 用一个有刻度的纸条表达1000克—2000克。在这纸条长度的0.618的地方划一条线,在这条线所指示的刻度上做一次试验,也就是按1618克做第一次试验。 然后把纸条对折,前一条线落在下一层纸的地方,再划一条线(黄金分割点),这条线在1382克处,再按1382克做第二次试验。 把两次试验结果比较,如果1618克的效果较差,我们就把1618克以外的短的一段纸条剪去(如果1382克的效果较差,就把1382克以外的一段纸条剪去)。 再把剩下的纸条对折,纸条上剩下的那条线落在下一层纸的地方,再划一条线(黄金分割点),这条线在 1236克处。 按1236克做第三次试验,再和1382克的试验效果比较,如果1236克的效果较差,我们就把1236克以外的短的一段纸条剪去。再对折剩下的纸条,找出第四次试验点是1472克。 按1472克做试验后,与1382克的效果比较,再剪去效果较差点以外的短的一段纸条,再对折寻找下一次试验点,一次比一次接近我们的需要,直到达到我们满意的精确度。(需要时可以换纸条) 注意,每次剪掉的都是效果较差点以外的短纸条,保留下的是效果较好的部分,而每次留下纸条的长度是上次长度的0.618倍。因此,纸条的长度按0.618 的 C 'C 'O C ' C ' AC '

机械优化设计试题复习过程

一、 填空题 [每空1分,共20分] 1.组成优化设计数学模型的三要素是 、 、 。 2.数学规划法的迭代公式是 ,其核心是 和 。 3.惩罚函数法的基本思想是通过增加变量将 优化问题变成 优化问题。 4.函数()22124F X x x =+在?? ????=420X 点处的梯度为 ,海赛矩阵为 。 5. 判断是否终止迭代的准则通常有 、 和 三种形式。 6.最速下降法以 方向作为搜索方向,因此最速下降法又称为 法, 其收敛速度较 。 7.二元函数在某点处取得极值的充分条件是 ,必要条件是该点处的 。 8.用黄金分割法求一元函数3610)(2+-=x x x f 的极小点,初始搜索区间]10,10[],[-=b a ,经第一次区间消去后得到的新区间为 。 9.进退法确定搜索区间,函数值形成 区间。 二、 选择题 [每小题2分,共20分] 1. 利用0.618法在搜索区间[a,b ]内确定两点a1=0.382,b1=0.618,由 此可知区间[a,b ]的值是( ) A. [0,0.382] B. [0.618,1] C. [0,1] D.[0.382,1] 2.一个多元函数 ()F X 在X* 附近偏导数连续,则该点位极小值点的充要条件为( ) A . ()*0F X ?= B. ()*0F X ?=,()*H X 为正定 C .()*0H X = D. ()*0F X ?=,()*H X 为负定 3.已知二元二次型函数F(X)=AX X T 21,其中A=?? ????4221,则该二次型是( )的。 A. 正定 B. 负定 C. 不定 D. 半正定 4.在下列特性中,梯度法不具有的是( )。 A. 对初始点的要求不高 B. 要计算一阶偏导数

halcon图像分割要点

沈阳航空航天大学 综合课程设计基于Halcon的图像分割方法的研究 班级 24020104 学号 2012040201174 学生姓名王旭 指导教师赵晨光

课程设计任务书 课程设计的内容及要求: 一、设计说明 图像分割是图像处理的关键技术之一,将感兴趣目标的区域加以提取的技术和过程,图像分割方法包括:基于阈值、基于区域、基于边缘的分割 方法等。 要求学生深入研究图像分割的主要方法,掌握直方图、灰度阈值、区域生长、边缘检测等分割算法,了解相关理论。并在充分调研 图像分割的原理、算法的基础上,针对Halcon这一开发工具,深入学习各 种算子及库函数的使用方法,并能够基于不同应用目标,尝试不同分割算 法,比较实验结果并进行详尽分析。 二、设计要求 1.制定合理有效的设计方案; 2.熟悉Halcon的开发环境,深入学习图像分割理论,并进行分析。 三、推荐参考资料 [1] 周斌. 一种基于P系统的图像阈值分割方法[J]. 西华大学学报(自然科学版). 2012(06) [2] 王浩军,郑崇勋,闫相国. 基于自适应多尺度的血液细胞图像阈值分割方法研究[J]. 西安交通大学学报. 2001(04) [3] 肖华. 生物细胞图像阈值分割方法研究[J]. 株洲工学院学报. 2006(02) [4] 蒋剑,吴建华. 在小波域进行图像的最大熵分割的一种方法[J]. 南昌大学学报(工科版). 2003(02)

四、按照要求撰写课程设计报告 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题: 成绩指导教师签字:日期:

一、概述 HALCON是世界范围内广泛使用的机器视觉软件,用户可以利用其开放式结构凯苏开发图像处理和机器视觉软件。 在对图像的研究和应用中,人们往往仅对图像中的某些部分感兴趣,这些部分称为目标或前景(其他部分称为背景),他们一般对应图像中特定的、具有独特性质的区域。为了辨识和分析目标,需要将他们分离提取出来,在此基础上才有可能对目标进一步利用。图像分割就是指把图像分成格局特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。这里特性可以是象素的灰度、颜色、纹理等,预先定义的目标可以对应单个区域,也可以对应多个区域。现有的图像分割算法有:阈值分割、边缘检测和区域提取法。所谓图像分割是指根据灰度、彩色、空间纹理、几何形状等特征把图像划分成若干个互不相交的区域,使得这些特征在同一区域内,表现出一致性或相似性,而在不同区域间表现出明显的不同。简单的讲,就是在一幅图像中,把目标从背景中分离出来,以便于进一步处理。图像分割是图像处理与计算机视觉领域低层次视觉中最为基础和重要的领域之一,它是对图像进行视觉分析和模式识别的基本前提。同时它也是一个经典难题,到目前为止既不存在一种通用的图像分割方法,也不存在一种判断是否分割成功的客观标准。 从图像分割研究的历史来看,可以看到对图像分割的研究有几个明显的趋势:一是对原有算法的不断改进!二是新方法、新概念的引入和多种方法的有效综合运用!人们逐渐认识到现有的任何一种单独的图像分割算法都难以对一般图像取得令人满意的分割效果,因而很多人在把新方法和新概念不断的引入图像分割领域的同时,也更加重视把各种方法综合起来运用!在新出现的分割方法中,基于小波变换的图像分割方法就是一种很好的方法!三是交互式分割研究的深入!由于很多场合需要对目标图像进行边缘分割分析:例如对医学图像的分析,因此需要进行交互式分割研究!事实证明,交互式分割技术有着广泛的应用!四是对特殊图像分割的研究越来越得到重视!目前有很多针对立体图像、彩色图像、多光谱图像以及多视场图像分割的研究,也有对运动图像及视频图像中目标分割的研究,还有对深度图像、纹理图像、计算机断层扫描";<-、磁共振图像、共聚焦激光扫描显微镜图像、合成孔雷达图像等特殊图像的分割技术的研究!相信随着研究的不断深入,存在的问题会很快得到圆满的解决。

解决分水岭算法的过分割问题

解决分水岭算法的过分割问题 班级:020751 学号:02075087 姓名:刘恺

摘要针对基于分水岭变换的分割算法通常存在过分割现象,提出了一种新的分割算法,采用形态学的运算去除噪声及背景像素的影响,搜索区域极大值点,将分割定位于目标图像,从而达到很好的分割效果,方法从消除过分割及区域轮廓定位等方面均具有很好的分割效果。 关检词图像分割,分水岭变换,数学形态学 Abstract The article is based on watershed algorithm, proposed a method of image segmentation, adopted the morphology arithmetic to eliminate the effect of noise and background pixel, search for the max point in each area, let segmentation orientate as target image, could reach very good segment effect. The method can efficiently eliminate over-segmentation, and hold the position of region contours without evident bias. Key words image segmentation, watershed transform ,mathematical morphology 1.1图像分割综述 把图像分解为一些特定的性质相似的部分(区域或对象),并用这些部分对图像进行分析和描述。一幅图像往往包含许多不同类型的区域,如物体、环境和背景等。图像分析的一个重要方法就是用它们作为基本组成成分对图像进行描述。例如为了在气泡室图片中检出质点碰撞形式并判定其发生位置,就要在图像中分割出气泡的轨迹及其端点。为了从输入的文本中识别出一串字符,首先就要把各个字符从背景和其他字符中分离出来。因此把图像分割为若干子图像,并利用各子图像的特性和它们之间的关系描述图像,对于图像识别和解释、物景分析以及图像的分块处理和存储都有很大的意义。 图像分割基本上是对像素进行分类的过程。例如用某个灰度阈值把图像像素分成“黑”和“白”两类,就可以把黑的对象同白的背景区分开。常用的分割方法有灰度等级阈值法、谱和空间分类法、区域生长法和边缘检测法。 灰度等级阈值法在图像只有两种组成部分的情况下,图像灰度的直方图常常呈现两个峰值。用两个峰值之间的谷值所对应的灰度作为阈值,把所有像素灰度大于或等于阈值的作为一类,小于阈值的作为另一类是一种最基本的两类分割方法。实际应用时为了改善分类的可靠性,可以利用某些附加的信息(例如已知两类区域的面积之比)使阈值的选择更加合理。在类别更多的情况下,可以采用多级阈值把各类分割开来(例如确定两个阈值,就可以把细胞图像分割为胞核、胞浆和背景三部分)。类别越多,图像直方图的峰值就越不明显,分割就更为困难。 谱和空间分类法对于彩色和多光谱图像,可以用像素的几种性质(颜色和谱信号)对像素作比较精细的分类。对于黑白图像,用包括像素本身灰度在内的一组局部性质(例如该像素邻域灰级的均值)在多维空间中进行分类。对于一些复杂图像,这种方法比单独的灰度阈值法效果更好。

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