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基于SQL数据库和KD-Tree算法的船体型线匹配方法 被引量：1
1
作者 余恺 马宁 +1 位作者 史琪琪 孙利 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第11期8-14,共7页
为提高船舶初步设计效率,提出一种基于SQL数据库和KD-Tree算法的船舶型线快速匹配方法。针对船舶数据繁多复杂的问题,利用SQL语言保存、分类和提取船舶设计过程中的型线数据和特征线数据,提高了数据的存储和利用效率。针对船体复杂曲面... 为提高船舶初步设计效率,提出一种基于SQL数据库和KD-Tree算法的船舶型线快速匹配方法。针对船舶数据繁多复杂的问题,利用SQL语言保存、分类和提取船舶设计过程中的型线数据和特征线数据,提高了数据的存储和利用效率。针对船体复杂曲面的匹配问题,采取基于特征线描述船体特征,并求解特征线B样条控制点的方法保存船体的曲面特征数据。针对高维度变量的匹配问题,在不同大小的测试集中采用KD-Tree结构保存数据并采用最邻近搜索算法,能将船体型线的搜索匹配速度提高34.31%~84.16%。该方法对提高船舶初步设计效率提供有益的借鉴和帮助。 展开更多
关键词 船体设计 SQL数据库 kd-tree算法 船舶特征线
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基于KD-tree和CBR的封闭区物流需求预测方法研究
2
作者 景彬 胡思涛 沙雯怡 《淮阴工学院学报》 2025年第5期1-9,共9页
在突发事件所导致的封闭区域中,居民的物流需求会呈现非线性变化,致使传统需求预测方法无法适应该情况。为有效预测封闭区内物流需求,提出了一种基于K阶二叉搜索树(K-dimension tree,KD-tree)和案例推理法(Case-based reasoning,CBR)的... 在突发事件所导致的封闭区域中,居民的物流需求会呈现非线性变化,致使传统需求预测方法无法适应该情况。为有效预测封闭区内物流需求,提出了一种基于K阶二叉搜索树(K-dimension tree,KD-tree)和案例推理法(Case-based reasoning,CBR)的物流需求预测方法。首先确定影响居民物流需求的内部特征因子、外部特征因子与突变特征因子,对特征因子进行量化处理并作为预案库的检索依据;其次通过现有案例建立CBR预案库;然后根据各特征因子的方差平稳度模型建立预案的三维空间点集,依据KD-tree分割原则检索得出最相似预案。在检索过程中,通过方差平稳度不断分割点集的空间来确定突发事件所在的点集空间,进而确定最相似预案。最后基于不同小区的显著性特征对结果进行理论优化。在实际的案例计算之中,建立50个案例,最终划分为14个点集空间,按照与突发事件最邻近的点集中的数据为最终结果判定区域,最终结果为第9个空间中的预案即预案34,并对比分析其与传统CBR的优势。研究结果表明,基于KD-tree和CBR的预测方法相较传统CBR预测方法具有更好的精确度和运算效率,更适配封闭区的需求非线性变化,研究成果可以为封闭区物流需求预测提供科学方法指导。 展开更多
关键词 交通安全 物流需求 案例推理法(CBR) kd-tree
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基于KD-Tree加速的多线激光传感器数据融合方法
3
作者 李欣飞 鄢然 +2 位作者 夏磊 赵青 张凯飞 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第5期50-59,共10页
针对多个线激光传感器协同扫描测量中大规模点云数据融合效率低、拼接误差大、处理复杂度高等问题,故提出一种基于KD-Tree加速的多个线激光传感器数据融合方法,通过动态邻域搜索策略和自适应半径调整机制,实现点云数据的高效排序与并行... 针对多个线激光传感器协同扫描测量中大规模点云数据融合效率低、拼接误差大、处理复杂度高等问题,故提出一种基于KD-Tree加速的多个线激光传感器数据融合方法,通过动态邻域搜索策略和自适应半径调整机制,实现点云数据的高效排序与并行平滑优化。首先,构建KD-Tree空间索引结构,创新性地设计动态邻域搜索策略,实现二维轮廓数据从无序到有序的快速重组,算法时间复杂度由传统方法的O(n^(2)logn)降至O(nlogn);其次,结合OpenMP多线程并行计算技术改进移动最小二乘算法,提出K-MLS并行平滑方法,算法的时间复杂度从O(n^(2))优化至O(nlogn),显著提升大规模点云的处理效率。在火车车轮测量系统中验证表明,当点云规模达到209万时,排序算法耗时较传统方法提升35.7倍,平滑算法耗时较传统方法提升84.5倍。最后,对比分析了该方法在提升点云质量方面的实际效果,算法可有效填补部分扫描数据的空缺,在轮辋面测量的最大偏差从±0.279 mm降低至±0.085 mm,三维点云配准的均方误差由0.323 mm优化至0.106 mm。实验数据表明,所提方法在保持亚毫米级精度的同时,显著提升了百万级点云数据的处理效率,有效解决了多传感器数据融合中的拼接误差、重叠区密度不均等问题,验证了算法在工业在线测量场景中的有效性与鲁棒性。 展开更多
关键词 kd-tree 线激光传感器 数据融合 点云处理 三维测量
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基于KD-Tree优化的BM3D图像去噪算法及OpenCV实现
4
作者 李昱颖 《软件》 2025年第11期108-112,共5页
BM3D算法是一种经典的基于块匹配的图像去噪方法,在去噪质量方面表现优异,但其较高的计算复杂度限制了其在实际应用中的效率。为优化其计算性能,本文提出了一种基于KD-Tree的改进BM3D算法,通过重构相似块匹配过程,显著降低了算法的计算... BM3D算法是一种经典的基于块匹配的图像去噪方法,在去噪质量方面表现优异,但其较高的计算复杂度限制了其在实际应用中的效率。为优化其计算性能,本文提出了一种基于KD-Tree的改进BM3D算法,通过重构相似块匹配过程,显著降低了算法的计算复杂度。实验结果表明,所提算法在保持去噪性能的同时,减少了运行时间。此外,为促进实验研究,本文基于OpenCV框架开发了一套多功能图像处理软件,集成图像加噪、去噪及质量评估等功能,为相关研究提供了便捷的实验工具。本研究为高效图像去噪算法的优化提供了新的思路,具有较高的理论价值和实用意义。 展开更多
关键词 图像去噪 BM3D kd-tree 相似块匹配
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虚拟场景的一种快速优化Kd-Tree构造方法 被引量：10
5
作者 过洁 徐晓旸 潘金贵 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1811-1817,共7页
Kd-tree因其具有场景自适应划分、低存储消耗和快速遍历等优势成为使用最为广泛的加速结构.本文提出一种快速优化的kd-tree构造方法,该方法通过分析场景的SAH函数,将模拟退火技术使用到最优分割平面搜索过程中加快搜索过程,从而加速kd-t... Kd-tree因其具有场景自适应划分、低存储消耗和快速遍历等优势成为使用最为广泛的加速结构.本文提出一种快速优化的kd-tree构造方法,该方法通过分析场景的SAH函数,将模拟退火技术使用到最优分割平面搜索过程中加快搜索过程,从而加速kd-tree的构造过程.实验表明,通过本文的方法可以在保证构造的kd-tree的质量情况下有效加快构造速度.同时,本文实现了该方法的一个多核并行扩展,利用多核CPU的并行处理能力,进一步加快了kd-tree的构造过程. 展开更多
关键词 虚拟场景 kd-tree 加速结构 模拟退火 并行计算
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结合K均值聚类和KD-Tree搜索的快速分形编码方法 被引量：6
6
作者 陈作平 叶正麟 +1 位作者 赵红星 郑红婵 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期965-970,共6页
利用部分失真搜索求解传统K均值聚类算法中的最近邻搜索问题,显著地减少了传统算法的乘法次数,从而提高了聚类速度;然后用改进后的聚类算法来加速分形编码:首先将定义域块聚类并为每个类建立一棵KD-Tree,编码时对每个值域块先后用部分... 利用部分失真搜索求解传统K均值聚类算法中的最近邻搜索问题,显著地减少了传统算法的乘法次数,从而提高了聚类速度;然后用改进后的聚类算法来加速分形编码:首先将定义域块聚类并为每个类建立一棵KD-Tree,编码时对每个值域块先后用部分失真搜索与近似最近邻搜索得到与其距离最近的若干KD-Tree及其上的若干最近邻,而其最优匹配块即由后者产生.实验结果表明,相对于全局搜索,该方法能大幅度地提高编码速度和较大地提高压缩比,而解码质量只有很小的下降;相对于同类方法,在相同压缩比下有更好的加速效果和解码质量. 展开更多
关键词 分形图像压缩 K均值聚类 部分失真搜索 kd-tree 近似最近邻搜索
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有序的KD-tree在图像特征匹配上的应用 被引量：8
7
作者 熊云艳 毛宜军 闵华清 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2010年第10期84-87,共4页
针对用KD-tree实现高维空间点匹配中存在的错误匹配问题进行讨论,分析其存在的原因;接着,使用PCA,根据各维数之间的协方差,求出它们的主成分奉献率,再按主成分奉献率进行维数优先级排序,并在该基础上增加了KD-tree各节点的权重;最后,将... 针对用KD-tree实现高维空间点匹配中存在的错误匹配问题进行讨论,分析其存在的原因;接着,使用PCA,根据各维数之间的协方差,求出它们的主成分奉献率,再按主成分奉献率进行维数优先级排序,并在该基础上增加了KD-tree各节点的权重;最后,将改进前后的KD-tree应用于Sift特征点匹配。实验证明,改进后的KD-tree能在保持实时性的前提下,大大提高匹配的准确率。 展开更多
关键词 kd-tree 图像特征匹配 SIFT特征
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基于KD-Tree搜索和SURF特征的图像匹配算法研究 被引量：34
8
作者 杜振鹏 李德华 《计算机与数字工程》 2012年第2期96-98,126,共4页
针对图像匹配时进行特征检测和匹配的搜索时间长的问题,文章研究了基于KD-Tree搜索和SURF特征的图像匹配算法。该算法首先提取得到图像的SURF特征并生成特征描述向量,然后为这些特征描述向量建立KD-Tree索引,最后通过计算每个特征点的... 针对图像匹配时进行特征检测和匹配的搜索时间长的问题,文章研究了基于KD-Tree搜索和SURF特征的图像匹配算法。该算法首先提取得到图像的SURF特征并生成特征描述向量,然后为这些特征描述向量建立KD-Tree索引,最后通过计算每个特征点的与其距离最近的若干个KD-Tree上的最近邻点,完成特征匹配工作。实验结果表明,与SIFT算法相比,SURF算法进行特征检测的速度要快2～3倍;与全局最近邻搜索相比,基于KD-Tree索引的近似最近邻搜索大大减少了计算量,较大地提高了SURF算法的匹配速度。 展开更多
关键词 kd-tree SURF 图像匹配 特征提取 近似最近邻搜索
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基于线索KD-Tree的射线追踪并行计算 被引量：3
9
作者 厉夫兵 苏永琪 陈文剑 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第12期3677-3682,共6页
针对射线追踪过程中,由于射线数目巨大、部分目标场景复杂,造成计算效率低下的问题,采用线索KD-Tree (K-dimensional tree)空间加速算法,将目标场景进行有序组织,通过对线索KD-Tree进行无堆栈遍历,加快射线与目标场景求交的计算速度。... 针对射线追踪过程中,由于射线数目巨大、部分目标场景复杂,造成计算效率低下的问题,采用线索KD-Tree (K-dimensional tree)空间加速算法,将目标场景进行有序组织,通过对线索KD-Tree进行无堆栈遍历,加快射线与目标场景求交的计算速度。为解决传统方法中,串行计算射线与目标求交过程中造成待遍历射线多的问题,采用图形处理器(graphics processing unit, GPU)在统一计算设备架构(compute unified device architecture, CUDA)平台下并行处理所有射线,加快计算速度。实例仿真计算结果表明,基于线索KD-Tree的射线追踪并行计算相比于串行计算,计算效率提高,获得了很好的加速效果。 展开更多
关键词 射线追踪 线索kd-tree 无堆栈遍历 求交测试 图形处理器 统一计算设备架构 并行计算
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在游戏中利用邻域特性扩展的kd-tree及其查找算法 被引量：1
10
作者 徐建民 李欢 刘博宁 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第3期257-262,共6页
处理场景中数量庞大的各种对象间的交互是游戏的一类主要计算工作。将kd-tree用于组织场景,提高了这类计算的效率。传统算法采用树的层次遍历方式进行查找,处理跨节点情况时性能下降明显。提出了邻域特性概念以扩展传统kd-tree结构,增... 处理场景中数量庞大的各种对象间的交互是游戏的一类主要计算工作。将kd-tree用于组织场景,提高了这类计算的效率。传统算法采用树的层次遍历方式进行查找,处理跨节点情况时性能下降明显。提出了邻域特性概念以扩展传统kd-tree结构,增添了树节点间的平面邻接关系,且考虑了游戏对kd-tree的一些限定,设计了从起始节点向四周扩展的查找算法。经分析与实验证明,新算法比传统算法有约40%的性能提升且更稳定。 展开更多
关键词 邻域特性 kd-tree 查找 场景分割 游戏
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KD-Tree的并行化创建方法分析 被引量：3
11
作者 向阳霞 王洪艳 周泽云 《电脑知识与技术（过刊）》 2013年第8X期5338-5340,共3页
针对KD-Tree的串行创建效率不高的问题,文中对KD-Tree创建的并行化方法进行了研究。首先通过分析串行创建的方法;结合GPU的并行特性,改进了原有方法;并对三种不同的并行化方法进行了对比,其中基于GPU构建的并行化方法既保证了稳定性和性... 针对KD-Tree的串行创建效率不高的问题,文中对KD-Tree创建的并行化方法进行了研究。首先通过分析串行创建的方法;结合GPU的并行特性,改进了原有方法;并对三种不同的并行化方法进行了对比,其中基于GPU构建的并行化方法既保证了稳定性和性能,又具有比较满意的时间复杂度。 展开更多
关键词 kd-tree 并行化 GPU 算法
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kd-tree建树算法改进 被引量：2
12
作者 廖勇毅 丁怡心 《现代计算机》 2019年第12期50-52,共3页
kd-tree(k-dimensional tree的简称)是一种分割k维数据空间的数据结构,主要应用于多维空间特征向量的快速搜索。但是kd-tree的重要缺点是建树速度非常慢,提出一种改进的建树算法,可显著提高建树速度。
关键词 kd-tree 建树优化
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基于自动终止准则改进的kd-tree粒子近邻搜索研究
13
作者 张挺 王宗锴 +1 位作者 林震寰 郑相涵 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期217-229,共13页
对于大规模运动模拟问题而言,近邻点的搜索效率将对整体的运算效率产生显著影响。本文基于关联性分析建立kd-tree的最大深度dmax与粒子总数N的自适应关系式,提出了kd-tree自动终止准则,即ATC-kd-tree,同时还考虑了叶子节点大小阈值n_(0... 对于大规模运动模拟问题而言,近邻点的搜索效率将对整体的运算效率产生显著影响。本文基于关联性分析建立kd-tree的最大深度dmax与粒子总数N的自适应关系式,提出了kd-tree自动终止准则,即ATC-kd-tree,同时还考虑了叶子节点大小阈值n_(0)对近邻搜索效率的影响。试验表明,ATC-kd-tree具有更高的近邻搜索效率,相较于不使用自动终止准则的kd-tree搜索效率最高提升46%,且适用性更强,可求解不同N值的近邻搜索问题,解决了粒子总数N发生改变时需要再次率定最大深度dmax的问题。同时,本文还提出了网格搜索法组合坐标下降法的两步参数优化算法GSCD法。通过2维阿米巴虫形状的参数优化试验发现,GSCD法可更为快速地率定ATC-kd-tree的可变参数,其优化效率比网格搜索法最高提升了205%,相较于改进网格搜索法最高提升了90%。研究结果表明,ATC-kd-tree和GSCD法不仅提高了近邻搜索的效率,也为复杂运动中近邻粒子搜索问题提供了一种更为高效的解决方案,能够显著降低计算资源的消耗,进一步提升模拟的精度和效率。 展开更多
关键词 kd-tree 粒子近邻搜索 自适应 网格搜索法 坐标下降法
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场景导向的kd-tree点云滤波算法 被引量：13
14
作者 赵浚壹 马峻 +2 位作者 陈寿宏 郭玲 徐翠锋 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第11期74-78,共5页
采集点云是三维重建过程中的关键步骤,在采集点云的过程中,不可避免地产生一些噪声及离群点。针对噪声及离群点的传统滤波算法主要依赖于概率学模型假设,然而由于环境的复杂性导致噪声及离群点的分布并不完全服从于假设的模型,从而传统... 采集点云是三维重建过程中的关键步骤,在采集点云的过程中,不可避免地产生一些噪声及离群点。针对噪声及离群点的传统滤波算法主要依赖于概率学模型假设,然而由于环境的复杂性导致噪声及离群点的分布并不完全服从于假设的模型,从而传统的滤波算法不能达到良好的滤波效果。另外,传统滤波算法通常需要对样本逐个遍历,因此耗时较高。针对这些问题,针对特定场景的结构特点,提出了一种场景导向的kdtree(k-dimensional tree)点云滤波算法。首先对点云下采样后计算其重心,再设定搜索半径阈值,最后依据所计算得到的重心及搜索半径结合kd-tree分割出场景结构并保留,从而达到滤波目的。实验结果表明,提出的算法不仅具有良好的滤波效果,而且在算法的处理速度方面,相较于传统的半径滤波算法、统计滤波算法分别提高了4.8倍、14.2倍。 展开更多
关键词 点云滤波 降噪 离群点 kd-tree 三维重建
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启发式探查最佳分割平面的快速KD-Tree构建方法 被引量：9
15
作者 范文山 王斌 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期185-192,共8页
在基于光线跟踪方法的真实感绘制中,kd-tree是一种重要的加速结构.文章对kd-tree的构建方法进行了研究,提出了一种基于分区(binning)算法的快速构建方法.首先,通过分析kd-tree的成本函数,启发式地定位了当前节点的分割平面所在的子区间... 在基于光线跟踪方法的真实感绘制中,kd-tree是一种重要的加速结构.文章对kd-tree的构建方法进行了研究,提出了一种基于分区(binning)算法的快速构建方法.首先,通过分析kd-tree的成本函数,启发式地定位了当前节点的分割平面所在的子区间;其次,对探查到的子区间进行进一步的细化采样(sub-sampling),使得到的分割平面更好地逼近最优分割位置;同时,文章分析了现有方法在处理分割终止时存在的问题,提出了更加合理的分割终止条件.与以往方法相比,新方法用更小的计算成本生成了质量更好的kd-tree,构建过程更加鲁棒.实验数据验证了文中方法的有效性. 展开更多
关键词 光线跟踪 kd-tree SAH 分区算法 细化采样
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一种基于Kd-tree射线追踪法的卫星RCS预估方法 被引量：2
16
作者 肇格 张军 胡杰民 《电讯技术》 北大核心 2012年第5期712-715,共4页
针对空间卫星目标的雷达散射截面(RCS)预估问题,提出了一种基于Kd-tree射线追踪法的改进物理光学(PO)方法,实现了对具有较强耦合结构的卫星目标电磁特性计算。基于卫星目标的三维面元模型,建立了其对应的Kd-tree空间分割描述结构,将其... 针对空间卫星目标的雷达散射截面(RCS)预估问题,提出了一种基于Kd-tree射线追踪法的改进物理光学(PO)方法,实现了对具有较强耦合结构的卫星目标电磁特性计算。基于卫星目标的三维面元模型,建立了其对应的Kd-tree空间分割描述结构,将其用于射线追踪,结合PO方法就可以得到给定模型的RCS预估值。数值计算结果表明,改进方法和MoM方法相比,具有相同计算精度但计算效率高得多,相比单纯PO方法,改进方法也更接近测量值。 展开更多
关键词 卫星目标 RCS预估 射线追踪 物理光学法 kd-tree方法
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全流水线化光线追踪KD-Tree遍历单元硬件架构 被引量：3
17
作者 王皛 邓仰东 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2014年第11期167-172,176,共7页
在提出引入restart遍历算法的基础上,构造流水线处理机制,使得硬件架构可以实现整个遍历和相交测试流程模块间(粗粒度)和模块内部(细粒度)完全流水线化.同时,也改进了光线-图元相交测试的浮点算法,能够减少浮点运算单元个数.实验结果在F... 在提出引入restart遍历算法的基础上,构造流水线处理机制,使得硬件架构可以实现整个遍历和相交测试流程模块间(粗粒度)和模块内部(细粒度)完全流水线化.同时,也改进了光线-图元相交测试的浮点算法,能够减少浮点运算单元个数.实验结果在FPGA验证中实现了每秒约处理8千万条光线的能力(100MHz工作时钟). 展开更多
关键词 光线追踪 相交测试 kd-tree 完全流水线化 restart算法
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基于kd-tree的建筑物散乱点云平面分割 被引量：9
18
作者 石波 卢秀山 陈允芳 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2008年第1期135-136,共2页
应用kd-tree快速确定散乱点云数据中某一个点的邻域,不需要先验地知道点云数据之间的拓扑(邻接)关系,使得建筑物点云平面分割算法更一般化,应用面更广。根据建筑物平面特征的先验信息,并采用高效数据结构,优化了平面分割算法,给出了散... 应用kd-tree快速确定散乱点云数据中某一个点的邻域,不需要先验地知道点云数据之间的拓扑(邻接)关系,使得建筑物点云平面分割算法更一般化,应用面更广。根据建筑物平面特征的先验信息,并采用高效数据结构,优化了平面分割算法,给出了散乱点云平面分割的实现和相应结果,说明了基于kd-tree的建筑物散乱点云平面分割算法的有效性。 展开更多
关键词 kd—tree 建筑物散乱点云 平面分割
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基于复杂场景图的光线追踪渲染的Kd-tree构造
19
作者 陈立华 王毅刚 《计算机应用与软件》 CSCD 2011年第10期235-237,共3页
在基于光线跟踪等的全局光照绘制中,改良空间划分结构一直是各种加速策略中重要的方法之一。对常见的空间结构构建方法进行研究,针对复杂室内场景提出一种快速的分区构建方法。首先,算法并不直接将整个空间进行剖分,而是采用分组策略,... 在基于光线跟踪等的全局光照绘制中,改良空间划分结构一直是各种加速策略中重要的方法之一。对常见的空间结构构建方法进行研究,针对复杂室内场景提出一种快速的分区构建方法。首先,算法并不直接将整个空间进行剖分,而是采用分组策略,结合包围盒进行判断,将具有一定空间联系的场景实体合并成一定数量的组;之后,对每个组使用优化后的Kd-tree构建细分结构,并提出合理的终止条件。与以往的方法相比,该方法构建的加速结构更适合于基于场景图构建的复杂室内环境,为快速生成真实感图形提供了有效的手段。 展开更多
关键词 全局光照 光线跟踪 kd-tree 场景图 离线渲染
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基于KD-tree剖分的三维动态场景快速有效压缩 被引量：3
20
作者 马志强 李海生 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第9期2590-2596,共7页
为充分利用GPU并行计算特点,实现对三维动态数据的快速有效压缩,降低网络带宽的限制,提出一种基于KD-tree剖分的快速有效压缩方法。首先使用KD-tree在第0帧对整个三维场景进行划分,并对每个叶子节点进行刚体的并行构造;建立能构造刚体... 为充分利用GPU并行计算特点,实现对三维动态数据的快速有效压缩,降低网络带宽的限制,提出一种基于KD-tree剖分的快速有效压缩方法。首先使用KD-tree在第0帧对整个三维场景进行划分,并对每个叶子节点进行刚体的并行构造;建立能构造刚体的叶子节点和均匀划分的三维网格之间的映射关系,在三维空间使用并查集合并并行构造的刚体;最后将压缩后的动态数据传输到客户端并重构一定时间内的三维动态场景。算法可以极大提高服务器端数据的压缩速度,有效减少需要传输的数据量。实验结果表明:该算法在保证压缩质量的同时,可以对原始三维动态场景进行快速有效压缩,有效降低网络带宽对数据传输的限制。 展开更多
关键词 kd-tree剖分 并查集 刚体合并 时变数据集 动态数据压缩
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