基于梯度阈值和特征抑制的运动目标检测算法

提出了一种基于梯度阈值和特征抑制的光流运动目标检测算法.首先将LK光流法和HS光流法思想进行互补,在梯度值较大的点使用亮度约束,梯度值较小的点使用平滑约束;然后采用特征抑制方法,筛选能够确定运动目标位置的光流点;最后检测出完整的运动目标.实验结果表明,本文算法提高了运动目标检测的准确度,而且实时性较好.     

基于光流的运动人体提取

提出了一种改进的Lucas-Kanade光流算法，将这种算法应用于步态识别中, 并引入了高阶梯度的光流场约束方程，计算出其Hessian矩阵. 将Hessian矩阵条件数的倒数做为Lucas-Kanade光流法的加权阵，可有效地消除局部邻域中不可靠约束点，并大大提高基本约束方程解的稳定性. 实验结果表明，此方法能精确地描述出运动人体的光流场.     

基于光流的运动人体提取

提出了一种改进的Lucas-Kanade光流算法，将这种算法应用于步态识别中, 并引入了高阶梯度的光流场约束方程，计算出其Hessian矩阵. 将Hessian矩阵条件数的倒数做为Lucas-Kanade光流法的加权阵，可有效地消除局部邻域中不可靠约束点，并大大提高基本约束方程解的稳定性. 实验结果表明，此方法能精确地描述出运动人体的光流场.     

运动平台的磁性目标实时定位方法

针对目前基于运动平台的磁性目标定位方法计算过程复杂、实时性差的问题,通过对单点磁梯度张量定位算法的空间微分推导,提出了基于磁场三阶张量的目标定位算法,并通过研究运动平台磁梯度张量与磁场三阶张量的微分数学关系,提出了基于运动平台的磁性目标实时定位方法。该方法可利用运动平台的磁梯度张量观测值实时定位静止磁性目标,不需要求解非线性方程组,计算过程简单,实时性强。最后通过仿真实验证明了该定位算法的有效性,并验证了磁力仪精度和系统基线是影响定位结果的主要因素。     

色彩梯度恒常性的光流场估计算法

为提高光流估计的鲁棒性,在彩色图像光流场计算中色彩恒常假定的基础上,进一步假定色彩梯度在运动中保持不变,据此提出了一种基于色彩梯度恒常性假设的光流求解方法,以色彩梯度构成光流基本方程,并对其施加全局平滑约束,以Gauss-Seidel迭代求解光流场,并用中值滤波去除光流场中的异常分量.实验表明,该方法相对于灰度图像序列及彩色图像序列的经典光流场估计算法可取得更好的估计效果.     

广义Riccati矩阵方程异类约束解的两种迭代算法

针对在时变系统中提出的广义Riccati矩阵方程约束解问题,基于共轭梯度算法原理建立了两种求广义Riccati矩阵方程异类约束解(对称和反对称解)的算法,即非精确牛顿修正共轭梯度算法(In -Newton -MCG算法)和非精确牛顿正交投影算法(In -Newton -OPA算法),并给出了两种算法收敛性结论和两种算法的数值实验.算例表明, In -Newton -MCG算法在一定条件下比In -Newton -OPA算法具有更高的计算效率.     

求多变量矩阵方程异类约束解的迭代算法

基于求线性矩阵方程同类约束解的修正共轭梯度法,建立了求多变量线性矩阵方程异类约束解的修正共轭梯度法,证明了该算法在有限步计算后可得到矩阵方程的一组异类约束解,当选取特殊初始矩阵时可得到矩阵方程的极小范数异类约束解.另外,还可求得指定矩阵在该矩阵方程异类约束解集合中的最佳逼近.     

基于聚类分析的个性化美国车牌分割算法

针对美国车牌个性化严重,车牌上字符个数、字体、间距和背景等信息都不一致的情况,提出一种可处理复杂多变车牌的车牌分割算法.基于动态的字符分布信息计算车牌倾斜角度和垂直投影局部梯度,利用聚类方法去除非字符区域,并动态确定字符宽度,获得准确字符区域.基于局部梯度的循环分割得到准确的字符分割结果.为了验证该算法,基于1万多张美国车牌的数据集进行实验,结果表明：与已有算法相比,该算法对于具有字符个数不定、字符间距不一致、背景复杂等特征的个性化美国车牌的分割效果有较大提高,分割正确率提高了约5%.     

基于NicheAGA-CGA的暴雨强度公式优化算法

为了寻求精度更高的暴雨强度公式,提出嵌入共轭梯度的自适应小生境遗传优化算法,该算法基于绝对均方差最小准则和相对均方差最小准则构建暴雨强度公式参数优化模型.通过标准遗传算法中引入小生境技术提高了种群多样性,同时与共轭梯度算法相结合增强了算法的局部搜索能力,使得遗传算法全局搜索能力强和共轭梯度法局部搜索能力强这2个优势有效结合,并应用于暴雨强度公式参数的优化计算.以北京、广州和郑州的降雨资料为基础进行暴雨强度公式优化研究,并将本文算法与传统方法和标准遗传算法进行比较.结果表明:运用本文算法对暴雨强度公式参数进行优化时,优化结果较好且能满足规范要求.与传统方法和标准遗传算法相比,优化结果具有更高的精度,为暴雨强度公式的推求提供参考依据.     

基于水平集的多运动目标检测和分割

针对视频图像的运动分割问题，提出了一种基于水平集方法的多运动目标检测和分割新方法.通过一种基于帧间差分的算法,自动提取初始背景图像，并使用相减法，检测出当前图像中的运动像素.定义了一种新的基于差分图像的局部梯度、目标的方差和背景的方差的速度函数，得到了改进的分割曲线的演化方程，分割出不同的运动目标.在水平集的求解过程，设定了控制演化曲线最终停止在目标边界上的条件，得到了运动目标的边界.实验结果表明，与其他传统方法相比，该运动目标检测和分割方法更有效和具有更好的鲁棒性，能够正确地提取运动目标边界.     

Moving Behavior of an Object in Gas-Solid Fluidized Beds

The settling behavior of coarse particles in a gas-solid fluidized bed was experimentally studied by using magnetic tracer. It is well known that the calculation of terminal velocity is of interest in dense medium separation.However, this problem has not been completely solved up to now. In this work, the terminal velocity of an object moving in a gas-solid fluidized bed was experimentally measured and theoretically calculated. The experimental results indicated that the plastic viscosity and yield stress of the bed increase as the size of fluidized particles increases, but it varies little when some coarser particles are mixed with the fluidized particles. The resistance to a rising object was an order magnitude greater than that to a settling object. The efficient buoyancy on a flaky object, which lies flatly on the gas distributor, was much less than that calculated by the Archimedes‘ principle. The object does not always rise or settle with minimal projective area owing to radial motion of the fluidized particles. But in the lower part of the bed, the bar-shaped objects were likely with minimal projective area rising or settling.     

融合运动和统计特征的静态目标检测

为了解决大部分时间处于相对静止状态目标的智能监控,提出一种融合运动和统计特征的静态目标检测方法.该方法采用行列错位减图像的帧差来提取目标运动特征,根据目标模型和候选区域的统计特征匹配检测目标,利用运动特征和模板的相似性度量动态更新模板.通过积分图优化特征提取及对强光抑制,提高了算法的实时性和鲁棒性.     

MPEG视频中对运动物体的跟踪

提出直接从MPEC数据流中寻找和跟踪运动物体的新算法．寻找是基于运动矢量的区域增长法，运动矢量的获得通过一个专门的滤波器，该滤波器主要应用于运动物体的边界宏块，运动轨迹由DCT的DC和部分AC系数进行校正，该方法运算量小，能实时处理，实验结果较好．     

基于立体视觉的数字图像相关方法在爆破抛掷作用研究中的应用

爆破抛掷物能否按照设计运动直接决定爆破工程的成败。为进一步研究爆破抛掷作用过程,量化研究抛掷物运动状态,本文采用数字图像相关和立体视觉原理,建立了爆破抛掷物运动观测系统。应用该系统观测了混凝土模型爆破试验过程,通过数字图像相关匹配算法进行抛掷物的跟踪,通过立体视觉技术计算抛掷物三维运动轨迹坐标,进而得到了其运动速度。结果表明,抛掷物的运动过程可分为整体加速运动和分散减速运动两个阶段。在第一阶段：在爆生气体推动下,抛掷物以一整体做加速运动,此阶段持续时间9ms,在6.5ms时抛掷物脱离爆破漏斗,最大速度可达16.63~19.65m/s;在第二阶段：抛掷物逐渐破裂、分散成块,处于不同区域、不同形状的碎块运动状态均不同,表面碎块的速度最大,可达26.24m/s,是潜在的爆破飞石,其只受到重力和空气阻力作用,做减速运动;中下部碎块在残余气体推动下,同样做减速运动,但减速缓慢,速度为9~16m/s;薄片状碎块在飞行中不断翻转,消耗自身动能,其中速度最小的仅为5~6m/s。整体运动阶段简单,而分散运动过程较复杂,除爆破参数、介质自身性质外,抛掷物碎块的形状、所处位置也会影响其运动状态,抛掷物表面碎块速度最大,更易形成爆破飞石。本文为量化研究爆破抛掷作用和预测爆破飞石提供了一种有效的新方法。     

基于单目运动摄像机的三维物体运动参数估计

针对单目视觉监测系统摄像机和目标物体同时运动时,如何有效测量物体三维运动参数的难题,提出一种基于单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法。动摄像机连续采集运动物体的图像序列,根据摄影几何原理对摄像机和运动物体进行分析,结合本质矩阵的特性,估算空间物体运动参数。实验结果表明,该方法能够在为摄像机与目标物体同时运动的情况下,有效地估测出物体三维运动参数,且该方法简单有效,具有较高的精确度和准确性。     

跳频脉冲ISAR成像运动补偿的最小波形熵方法

采用跳频脉冲信号作为逆合孔径雷达（ＩＳＡＲ）的宽带信号形成,并在此基础上提出了一种运动补偿新方法－最小波形熵参数估计法,该方法将目标速度、加速度运动参数估计的二维搜索问题转化为两上一维搜索问题,使运算量大为减少,便于实时处理,计算机仿真结果表明该方法参数估计精度高,对噪声的影响具有一定的稳健性,可满足一定杂波背景下对目标成像的要求。     

物体在流化床另的终端末速

对物体在流化床中的终端末速进行了实验研究和理论分析。结果发现,随着流化粒子粒度的增大,床层表观粘度增大,但只引入少量粗粒子对流化床表观粘度影响不大,物体上浮时受到的阻力要比下落时大一个数量级,平躺在气体分布板上的扁平状物体受到的浮力比理论计算值小得多,物体迎流面积大小受床中流化粒子横向流动影响,并非总以最小迎流面积上升和下沉,长条状物体在床层下部偏向于最小迎流面上升和下沉。     

基于卡尔曼预测的视频目标实时跟踪

在视频目标跟踪中,搜索区间大小直接影响着跟踪的速度和效率.现采用图象坐标系下的卡尔曼滤波预测来指导跟踪,设计了卡尔曼滤波器,对被跟踪目标的运动参数(位置,速度,加速度)进行滤波预测.缩小了搜索区间(减至为匹配模型的大小),提高了系统的实时性和跟踪精度.实验结果表明:在对大运动和大运动大机动两种视频目标的跟踪中,耗时仅为全局搜索的1/4,精度可达3像素以内.     

顶空无盲区跟踪的舰载倾斜三轴雷达的研究

从工程实际出发，分析了俯仰不严格水平对雷达测角系统的误差，提出了倾斜三轴的雷达天线座结构形式，讨论了倾斜角度的取值范围，推导出各轴旋转的角度公式，对船摇及目标运动引起的各轴角速度和角加速度的变化给出了切实可行的计算方法，计算和仿真表明，这种结构在工程上可以做到较高的角度跟踪精度，能达到波束无倾斜和全空域跟踪无盲区，并指出此系统可以减少俯仰轴的最大转动角，从而降低系统对俯仰轴的角速度和角加速度的技术要求。     

Monocular trajectory intersection method for 3D motion measurement of a point target

This article proposes a monocular trajectory intersection method, a videometrics measurement with a mature theoretical system to solve the 3D motion parameters of a point target. It determines the target’s motion parameters including its 3D trajectory and velocity by intersecting the parametric trajectory of a motion target and series of sight-rays by which a motion camera observes the target, in contrast with the regular intersection method for 3D measurement by which the sight-rays intersect at one point. The method offers an approach to overcome the technical failure of traditional monocular measurements for the 3D motion of a point target and thus extends the application fields of photogrammetry and computer vision. Wide application is expected in passive observations of motion targets on various mobile beds.