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粒子滤波高效硬件实现的预采样策略

武汉大学学报（工学版） 2007年第2期40卷 125-128页

作者：王来雄陈养平黄士坦西安微电子技术研究所陕西西安710075

为了提高粒子滤波硬件实现的实时性,从挖掘相邻时刻粒子滤波操作重叠性的角度,引入一种预采样和预计算权值策略,使粒子采样和权值计算单元满负荷工作,从而缩短粒子滤波所能接受的量测周期.同时利用权值阈值估计增加预采样的有效性.实验... 详细信息

为了提高粒子滤波硬件实现的实时性,从挖掘相邻时刻粒子滤波操作重叠性的角度,引入一种预采样和预计算权值策略,使粒子采样和权值计算单元满负荷工作,从而缩短粒子滤波所能接受的量测周期.同时利用权值阈值估计增加预采样的有效性.实验结果表明,本策略在没有对再采样作近似处理的情况下,使允许量测频率提高25%.

关键词：粒子滤波硬件实现预采样重叠权值阈值

基于方差过滤的改进多通路Metropolis光线传输算法

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第6期30卷 1082-1088页

作者：贺怀清贾洁刘浩翰中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

为了解决多通路Metropolis光线传输算法启动偏差的问题,使其快速从任意分布到达稳定分布,提出一种方差过滤的改进算法.首先存储预采样阶段得到的高贡献样本;其次对样本进行方差判断;最后保留贡献高且方差小的一定数量的样本作为种子样... 详细信息

为了解决多通路Metropolis光线传输算法启动偏差的问题,使其快速从任意分布到达稳定分布,提出一种方差过滤的改进算法.首先存储预采样阶段得到的高贡献样本;其次对样本进行方差判断;最后保留贡献高且方差小的一定数量的样本作为种子样本进入正式采样.采用不同算法在不同场景下进行实验,结果表明,在直接光照和混合光照的场景下,该算法可以更快的速度产生噪声更少的结果.

关键词：多通路Metropolis光线传输算法预采样启动偏差方差过滤直接光照混合光照

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一种适用于低测量噪声系统的粒子滤波算法

信息与控制 2010年第1期39卷 1-5页

作者：邹卫军薄煜明陈益南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对常规粒子滤波算法使用先验密度函数来采样粒子,从而使粒子分布依赖动态模型来降低估计精度的问题,以基于观测量相似函数采样的相似采样粒子滤波为基础,提出一种改进的粒子相关性预采样相似采样粒子滤波算法.在系统测量噪声较小的情... 详细信息

针对常规粒子滤波算法使用先验密度函数来采样粒子,从而使粒子分布依赖动态模型来降低估计精度的问题,以基于观测量相似函数采样的相似采样粒子滤波为基础,提出一种改进的粒子相关性预采样相似采样粒子滤波算法.在系统测量噪声较小的情况下,利用相似采样获得更加贴近真实后验分布的粒子来提高估计精度;而相关性预采样则通过计算相邻时刻粒子的转移概率并淘汰概率较低的粒子来提高粒子利用效率,在保证估计精度的同时显著降低粒子数量需求.设计了算法的重要性密度函数并推导了权值递推公式.通过蒙特卡洛仿真分析了本文提出的算法.最后通过一个混合坐标系下的目标跟踪实例阐述了算法的应用.

关键词：粒子滤波相似函数采样预采样重要性密度函数蒙特卡洛仿真

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渲染引擎研发中关键技术的研究与实现

渲染引擎研发中关键技术的研究与实现

作者：甄菲菲山东大学

学位级别：硕士

计算机图形学飞速发展,新的渲染技术不断出现,同时,动漫、影视、游戏、广告、科学可视化等领域对渲染软件的要求也越来越高。原有的渲染软件必须不断升级更新才能满足人们的需求。这也使得新的渲染引擎不断出现,以满足各行各业对不同渲... 详细信息

计算机图形学飞速发展,新的渲染技术不断出现,同时,动漫、影视、游戏、广告、科学可视化等领域对渲染软件的要求也越来越高。原有的渲染软件必须不断升级更新才能满足人们的需求。这也使得新的渲染引擎不断出现,以满足各行各业对不同渲染技术的要求。渲染器的种类繁多,功能不一。有商业软件Mental Ray,简单的操作和高超的渲染质量,使其在好莱坞电影的特技制作中广泛使用,但是价格昂贵;PRMan是另一款渲染软件,高超的渲染质量和快速的渲染能力,使其广泛应用在动画电影和影视特效等高端领域,但它对使用者的编程、数学和物理知识等要求较高,很难掌握。也有免费软件Brazil,拥有强大的折射和反射功能,渲染效果强大,但是渲染速度缓慢;Blender是一款开源的建模渲染软件,具有很好的光线跟踪、光能传递等功能。现有环境为渲染引擎的研发提供了广阔的平台。针对“公共计算服务网格平台”课题面向动漫制作产业应用,在计算机图形及媒体计算等领域展开关键技术研究,为媒体计算和渲染服务为核心的公共服务平台提供支撑技术和软件的目标,提出研发自主版权的渲染软件、动漫制作素材管理软件和渲染管理软件,并基于这些软件构建集群渲染平台。本文给出了渲染引擎开发中关键技术的研究和具体实现的过程。本文的主要工作包括： 1.探讨渲染引擎研发中的关键技术,并结合实际的需求,给出渲染引擎开发的具体的方法和实现过程。 2.基于RenderMan接口标准和Blender开源软件,开发出渲染引擎BlenMan的雏形,实现对RenderMan接口文件的渲染。 3.基于“利用降维映射进行过程shader反走样”的思想和实际背景,制定出“基于预采样过程shader反走样”具体的处理方法;并把此反走样的方法应用到渲染引擎中,加速过程shader反走样渲染。在上述工作的基础上,本文还需要在渲染引擎的完善和功能扩展等方面进行深入研究。对Blender渲染引擎与RenderMan渲染引擎的差异性进行全面分析,完善属性映射;完善BlenMan渲染引擎反走样加速渲染的功能;优化BlenMan渲染流程,加速动画渲染。

关键词：渲染引擎渲染接口映射过程shader反走样预采样

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一种小波变换的计算机实现方法

一种小波变换的计算机实现方法

作者：吴丹青浙江大学

学位级别：硕士

小波变换是傅里叶变换的改进，在工程领域得到了广泛应用。本文介绍一种小波变换的计算机实现方法，主要工作如下： 1．介绍了傅里叶变换和短时傅里叶变换以及它们的局限性，从而引出了小波变换的概念，并对小波变换在时频分析中所具有... 详细信息

小波变换是傅里叶变换的改进，在工程领域得到了广泛应用。本文介绍一种小波变换的计算机实现方法，主要工作如下： 1．介绍了傅里叶变换和短时傅里叶变换以及它们的局限性，从而引出了小波变换的概念，并对小波变换在时频分析中所具有的自适应性和常用小波函数作了简要介绍。 2．研究了“连续小波变换”的计算机实现：首先介绍了一种计算方法和它的不足之处，然后提出了一种更好的基于“预采样”和“小波积分数”的计算方法，并且分析了计算过程中出现的“零洞现象”。 3．由于“连续小波变换”具有冗余性，讨论了小波变换的离散化方式，提出了“离散二进网格上的小波变换”的概念。 4．基于多分辨率分析推导了Mallat分解和重构算法，为“离散二进网格上的小波变换”的计算机实现提供了理论基础。 5．通过推导把Mallat算法用离散卷积的形式来表示，从而把小波变换和滤波器组的概念联系起来。作为Mallat算法的应用，介绍了如何在离散二进点上计算尺度函数和小波函数的函数值。 6．讨论了使用滤波器组实现“离散二进网格上的小波变换”时的“初始化”问题，实验结果表明本文的解决方案具有一定优势。 7．介绍了“离散序列的小波变换”的概念，并把它的计算复杂性同“连续小波变换”作了比较。

关键词：小波变换预采样小波积分数零洞现象多分辨率分析 Mallat算法滤波器组 “初始化”问题

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一种基于FPGA技术的高速数字化仪的设计

测试技术学报 2013年第6期27卷 479-483页

作者：田昊张秀磊北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

介绍了一种基于FPGA的高速数字化仪的理论设计和实现方法,从硬件角度给出了设计思路和实现方法.整个系统核心器件包括:高速数模转换芯片,拥有14 b精度,150 MHz转换速率等性能;高性能FPGA;板载4片32 b SDRAM,能够增加采样深度,提高存储速... 详细信息

介绍了一种基于FPGA的高速数字化仪的理论设计和实现方法,从硬件角度给出了设计思路和实现方法.整个系统核心器件包括:高速数模转换芯片,拥有14 b精度,150 MHz转换速率等性能;高性能FPGA;板载4片32 b SDRAM,能够增加采样深度,提高存储速率,实现大数据量的实时存储.使用Verilog语言编写底层FPGA程序.测试结果表明:可以实现可控深度的预采样;ADC有效位达14 b,输入10 MHz的正弦信号时,通道间相干系数能达到0.998 3,信号完整,能满足对高速信号的采集要求.

关键词：数字化仪 FPGA SDRAM设计预采样