Rao-Blackwellized滤波器实现机器人同时定位和地图创建

为了实现移动机器人仅依靠单目视觉和里程计创建可靠地图,本文提出了基于Rao-Blackwellized粒子滤波器的同时定位和地图创建方法.文中建立了鲁棒的运动模型和感知模型;通过有效的尺度不变特征变换方法提取环境特征,并采用基于KD-Tree的高维特征点最近邻快速搜索算法实现特征匹配;通过对匹配对的三维重建创建了密集的空间三维自然路标.实际实验表明本文方法能创建较高精度的地图.     

管道漏磁图像的卷积核信息熵相似度约束方法

为了提高卷积神经网络中卷积核对管道漏磁图像的特征学习能力,提出一种基于信息熵相似度约束的卷积核优化方法.建立一种信息熵相似度约束规则,通过判定条件对权值相近或相似度过高的卷积核进行优化.搭建实验平台并建立样本数据库进行实验,该方法可优化其特征提取能力,得到具有区分目标和背景语义信息能力的优化卷积核.结果表明,优化卷积核对目标具有较强的特征提取能力,能提高网络分类准确率和工作效率,实验结果与理论分析具有很好的一致性.     

基于前后端图优化的RGB-D三维SLAM

针对传统滤波方法在解决移动机器人同时定位与地图构建(SLAM)中存在的累积误差问题,将图优化方法应用于前端和后端优化中,以提高移动机器人位姿估计和建图的准确性。运用ORB算法进行图像的特征提取与匹配,将图优化的方法应用到PnP问题的求解中,实现了机器人位姿的准确估计。基于词典(Bag of words)的闭环检测算法来进行闭环检测,得到存在的大回环,同时利用相邻几帧的匹配关系实时检测邻近几帧之间可能存在的局部回环。用图优化的方法对这些回环进行优化,得到准确的运动轨迹和点云地图。实验结果表明:基于前后端图优化的RGB-D三维SLAM算法,在室内环境下具有良好的精度和实时性。     

基于LS-SVM的管道二维漏磁缺陷重构

针对铁磁材料的无损评估中,漏磁信号描述缺陷的几何特征难点,提出了应用支持向量机对二维缺陷重构的新方法,支持向量机输入是漏磁信号,输出是缺陷轮廓数据,建立了由缺陷的漏磁信号到缺陷二维轮廓的映射关系.网络学习采用最小二乘算法,训练样本由实验数据与仿真数据组成,测试样本为人工裂纹缺陷.该方法实现了人工裂纹缺陷的二维轮廓的重构,并与径向基神经网络重构结果进行了比较.试验结果表明,该方法具有速度快、精度高和很好的泛化能力,为漏磁检测定量化提供了一种可行的方法.     

双目相机和激光雷达的融合SLAM研究

针对基于图优化的激光SLAM算法在高相似度的场景中闭环检测出错的问题,提出使用双目相机进行闭环检测的方法. 使用加入旋转不变性的FAST特征点和BRIEF描述子进行双目深度估计; 引入局部地图的概念,使用单帧激光雷达数据与局部地图进行匹配,提高SLAM前端的精度. 使用基于词袋(bag of words,BOW)模型的k叉树字典评估图片相似度从而完成闭环检测,最后构建全局优化问题并求解. 与主流开源激光雷达SLAM算法的对比实验表明,研究内容改善了只使用激光雷达数据进行闭环检测的方法在相似度较高场景下失效     

基于改进SURF和RANSAC算法的室内环境图像匹配

针对移动机器人在室内环境下定位及地图创建要求,比较SURF特征算法以及随机抽样一致性(RANSAC)算法各自优势,设计实现以改进SURF及RANSAC相结合的室内图像匹配方法.初始阶段,采用SURF算法提取图像特征,利用双向K最近邻分类法筛选提取到的特征点进行特征预匹配;再利用RANSAC算法对预匹配结果进行优化,剔除误匹配对,完成对图像的匹配矫正;最终得到准确的匹配图像.实验结果表明,此方法提高了匹配的正确率,也缩短了匹配时间,提高了匹配效率.     

基于Laplacian与多尺度数学形态学的漏磁图像边缘增强方法

为增强管道焊缝漏磁图像的边缘特征,提出一种基于Laplacian与多尺度数学形态学的焊缝漏磁图像边缘增强方法。首先采集管道漏磁内检测器中的漏磁数据进行成像,然后利用数学形态学算法,通过构建多尺度结构元素对图像进行边缘检测,利用边缘颜色约束对删除非边缘点,最后利用拉普拉斯算子对边缘进行增强。结果表明,该方法可较准确地提取漏磁信号图像的焊缝和缺陷边界,实现焊缝和缺陷的边缘增强,具有一定的可行性和实用性。     

再制造对象磁记忆信号的特征提取方法

针对在工程实践中对再制造对象进行金属磁记忆检测时容易受环境磁场干扰的情况,给出一种利用小波分析和希尔伯特变换进行磁记忆信号去噪和特征提取的方法.利用金属磁记忆检测仪采集一铁磁性试件的磁记忆信号,对其中受环境磁场干扰的信号进行小波阈值去噪处理,并对去噪后的信号采用希尔伯特变换提取信号包络,最后通过求取梯度获得信号特征.试验结果表明：利用小波阈值方法进行磁记忆信号去噪效果明显,对磁记忆信号利用希尔伯特变换可以获得信号的包络,从而有效地提取信号特征.     

利用非线性优化方法进行脑磁源定位

脑磁图（Magnetoencephalography,MEG)和于人脑的诱发神经活动的成像，具有很好的时间分辨率，能无损地监测脑神经活动，本文探讨了脑磁的基本理论，中心问题是根据头外测得的磁场数据进行脑磁源的定位，此逆问题属于不定问题，需加一些限制以期得到合理的解，本文的源模型和头模型采用均匀球头导体中的单电流偶极子模型，利用非线性优化方法反演脑磁源参数，并采用了一种综合的非线性优化法来提高反演的精度和速度，仿真实验表明该方法是可行有效的。     

磁梯度法探测非开挖金属管线的研究

介绍了利用磁梯度探测非开挖金属管线的方法.通过建立正演模型,研究水平金属管线在垂直方向上的磁梯度理论曲线变化的特征,并将工程实例中的实测曲线与理论曲线进行对比,两者具有很好的一致性,从而证明该方法具有良好的应用效果.     

MapGIS在地球物理数据成图中的应用

对MapGIS在成图方面的一般步骤作了探讨和研究,并以某地区地面磁测数据作为基础,详细阐述了 MapGIS软件在磁测资料成图中的运用,首先将数据准备为可在MapGIS系统中读入的数据格式,然后充分发挥 MapGIS空间分析及图形编辑等子系统的功能,绘制磁测数据图件,为其他类似格式的地球物理数据在MapGIS 下成图给出了新的思路和途径。实践证明,该方法切实可行,能使制图过程得到进一步简化。     

多电平变流器多载波PWM技术的研究

针对通常用合金化法提高烧结NdFeB磁体耐蚀性的同时使磁性能严重下降的问题，提出了通过元素
Dy、Nb复合添加的方法，提高磁体耐蚀性和磁性能.结果表明，同时添加Dy、Nb元素，不仅可以大幅增加
磁体矫顽力，而且能削减Dy元素添加对剩磁降低的不利影响，使磁能积增大；当w(Dy)=1.0%，w(Nb)=0.8%
时的磁体显微结构较好、综合磁性能优异.磁体耐蚀性随着Dy、Nb元素添加量的增大而提高.因此通过元素
复合添加，可以提高磁体磁性能及耐腐蚀性，使其能广泛应用于腐蚀环境.     

NdFeBAlDyNb磁性能及抗海水腐蚀研究

针对通常用合金化法提高烧结NdFeB磁体耐蚀性的同时使磁性能严重下降的问题,提出了通过元素Dy、Nb复合添加的方法,提高磁体耐蚀性和磁性能.结果表明,同时添加Dy、Nb元素,不仅可以大幅增加磁体矫顽力,而且能削减Dy元素添加对剩磁降低的不利影响,使磁能积增大;当w(Dy)=1.0%,w(Nb)=0.8%时的磁体显微结构较好、综合磁性能优异.磁体耐蚀性随着Dy、Nb元素添加量的增大而提高.因此通过元素复合添加,可以提高磁体磁性能及耐腐蚀性,使其能广泛应用于腐蚀环境.     

Building of road boundary map based on laser radar

A method for road boundary detection and tracking using laser ladar with respect to a vehicle’s local coordinates is proposed.It can be applied to different types of road conditions,such as roads with or without curbs,having relatively rough road surface and with obstacles on road surface.In the method,some line segments are extracted after a series of preprocessing on range data.The extracted line segments are combined and further selected.They are then united to match the road models and generate the road boundary points which are tracked by Kalman filter.Then the obtained road boundary points are transformed to build a precise vector map by least squares fitting algorithm.These fitted line segments represent road boundary vectors.The vector map is precise enough to provide ample road information such as the orientation of road,the road width and the passable road region.Finally,extensive experiments conducted in urban and semi-urban environment demonstrate the robustness,effectiveness and viability of the proposed method.     

无人地面车辆车道级路径引导方法

针对无人地面车辆对高精度电子地图的需求和在结构化道路环境下的导航要求,基于多传感器信息融合构建了车道级的电子地图,并基于该电子地图提出了一种车道级的路径引导算法．首先,利用数据采集平台采集多传感器的数据,并对采集到的数据进行融合来构建车道级的电子地图,并进一步根据交通规则生成道路和车道线;接着,根据不同地理对象所反映的不同特征设计了其属性表;然后,根据结构化道路环境的特点提出了一种全局路径规划策略;最后,针对无人地面车辆遇到障碍物需要对全局路径进行修正的场景,提出了一种基于代价地图的修正方法,指导车辆完成避让．跑车实验和中国智能车挑战赛比赛结果表明,文中提出的高精度电子地图和路径引导方法能满足无人地面车辆在结构化道路环境下的导航需求,能够为无人地面车辆安全、快速行驶提供可靠的指导和保障．     

3D-Route Planning Method to Realize Missile Cruise Flight

In order to increase the aircraft's survival in the flight mission, it is necessary to carry out flight mission planning, which includes TF/TA2(terrain following/terrain avoidance/threat avoidance). An approach to 3D-route planning based on A heuristic search algorithm was selected to determine the routes of fiber optic guidance missile's cruise segment. The cost function was discussed, which was mainly related to the physical obstacle, threat exposure, and aircraft performance characteristics. The digital map techniques were presented, which included setting “no-go” area according to fiber's safety requirement. The optimal or the sub-optimal route was obtained, while the cost function constraints were satisfied and the stored terrain obtained from a real terrain was digitized. The algorithm is validated through simulation and can fulfill the route planning task which focuses on the cruise segment of fiber optic guidance missile.     

Mg纳米粉对钕铁硼磁性和热稳定性的影响

为了提高烧结NdFeB磁体的磁性能和热稳定性,采用二元合金法添加Mg纳米粉制备了NdFeB材料.利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和永磁特性测试仪对烧结NdFeB磁体的微观结构、磁性能和热稳定性进行了分析.结果表明,随着Mg纳米粉含量的增加,NdFeB磁体的矫顽力、剩磁和最大磁能积逐渐升高.当添加的Mg纳米粉的质量分数为0.1%时,NdFeB磁体的磁性能达到最优.添加质量分数为0.1%的Mg纳米粉后,NdFeB磁体的剩磁具有最大值.当温度处于100~150℃范围内时,矫顽力的温度系数降低,因而矫顽力的热损失幅度减小.     

An accurate indoor map matching algorithm based on activity detection and crowdsourced Wi-Fi

Map matching has been widely investigated in indoor pedestrian navigation to improve positioning accuracy and robustness.This paper proposes an accurate map matching algorithm based on activity detection and crowdsourced Wi-Fi(AiFiMatch).Firstly, by taking indoor road segments between activity-related locations as nodes, and the activity type from one road segment to another as directed edge, the indoor floor plan is abstracted as a directed graph. Secondly, the smartphone's motion sensors are utilized to detect different activities based on a decision tree and then the pedestrian's walking trajectory is divided into subtrajectory sequence according to location-related activities. Finally, the sub-trajectory sequence is matched to the directed graph of indoor floor plan to position the pedestrian by using a Hidden Markov Model(HMM). Simultaneously, Wi-Fi fingerprints are bound to road segments based on timestamp. Through crowdsourcing, a radio map of indoor road segments is constructed. The radio map in turn inversely promotes the HMM based map matching algorithm. AiFiMatch is evaluated by the experiments using smartphones in a teaching building. Experimental results show that the pedestrian can be accurately tracked even without knowing the starting position and AiFiMatch is robust to a certain degree of step length and heading direction errors.     

基于强化学习的多路口可变车道协同控制方法

为了解决传统的可变导向车道控制方法无法适应多路口场景下的复杂交通流的问题,提出基于多智能体强化学习的多路口可变导向车道协同控制方法来缓解多路口的交通拥堵状况. 该方法对多智能体强化学习 (QMIX)算法进行改进,针对可变导向车道场景下的全局奖励分配问题,将全局奖励分解为基本奖励与绩效奖励,提高了拥堵场景下对车道转向变化的决策准确性. 引入优先级经验回放算法,以提升经验回放池中转移序列的利用效率,加速算法收敛. 实验结果表明,本研究所提出的多路口可变导向车道协同控制方法在排队长度、延误时间和等待时间等指标上的表现优于其他控制方法,能够有效协调可变导向车道的策略切换,提高多路口下路网的通行能力.     

矩形永磁体三维磁场空间分布

针对矩形永磁体的静磁分布问题,测量了矩形磁体空间的磁场分布,分析了三维磁场分布形态,得到了单磁体磁化方向分量以及磁化方向的垂直方向分量沿不同坐标轴的量值分布.并且得出了相斥双磁体磁场及相吸双磁体磁场各分量的空间分布形态及分布特征,验证了磁场空间矢量叠加的性质.