矩形毯问题:二进制整数线性规划的制定与求解算法

摘要:矩形毯是一组非重叠的轴对齐矩形,用于近似表示一个形状的二维图像。在许多计算机视觉应用中,使用矩形毯是一种被广泛考虑的加速计算的策略。由于矩形和图像都不需要被完全覆盖,当图像和矩形毯的非重叠区域减少时,毯子变得更加精确。在这项工作中,我们专注于矩形毯问题,该问题涉及确定一个最优毯子,使得与给定图像的非重叠区域最小化,并且矩形毯可以包括的矩形总数受到上界限制。这个问题与矩形覆盖、矩形划分和切割/打包问题类似。图像用一组较小的轴对齐矩形来代替一个不规则的主对象。这些矩形的并集,即矩形毯,既不限制在主对象内部,也不要求完全覆盖主对象。我们首先开发了一个二进制整数线性规划的问题描述。然后,我们介绍了四种解决方法。第一种是一个分支和定价算法,可以计算出一个精确的最优解。第二种是一种新的受限模拟退火启发式算法。后两种是采用了文献中其他计算机视觉相关问题的思想的启发式算法。最后,我们进行了大量的计算测试,并报告了这些算法的性能结果。

作者:Bar{i}c{s} Evrim Demir"oz, Kuban Alt{i}nel, Lale Akarun

论文ID:1910.01193

分类:Discrete Mathematics

分类简称:cs.DM

提交时间:2019-10-04

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