海面图像单应的估算及数据归一化方法

根据海面图像的单应进行距离估算对于海洋工程具有重要意义。结合导管架入水参数观测问题,提出一种海面图像单应的估算方法。该方法以导管架上表面为参考平面,依据其单应矩阵及它与海平面之间的夹角计算出海面图像的单应。重点介绍了根据特征直线计算平面单应矩阵时的数据归一化方法。通过实验分析了这种归一化方法对平面远处距离估算的影响,并根据现场图片中的距离估算误差说明了在实际应用中的效果。该方法可以应用到多种海洋观测当中。     

基于一组对应消失线的度量重建

提出了一种由3幅图像间一组对应消失线进行度量重建的方法.首先利用对应的消失线和模值约束计算出无穷远平面的单应矩阵,然后根据无穷远平面的单应矩阵保持绝对二次曲线的像不动的性质,线性求解摄像机内参数,最后得到度量重建.模拟实验和真实图像实验均验证了这种度量重建方法的可行性和正确性.     

矩形模板下摄像机标定和目标定位方法研究

提出一种利用矩形进行摄像机标定和目标定位的新方法.该方法根据透视投影几何关系中旋转矩阵的单位正交性,由矩形的四个顶点的像构造无穷远平面上绝对二次曲线的像ω的约束方程标定摄像机内参数;目标定位转化为求解摄像机外参数,无需计算图像和空间平面间的单应矩阵,直接由矩形顶点确定.本文方法完全摆脱了复杂的图像匹配问题,所有计算方法完全线性化,标定过程简便.模拟和真实图像实验结果证明了方法的可行性,表明该方法求解精度高、鲁棒性强.     

海面透视图像的度量矫正方法

在海洋测绘中,通过图像矫正的方法估算出测量仪器的位置具有非常重要的意义。针对海面目标位置估算中的图像透视矫正问题,提出一种基于平面虚圆点图像的海面图像度量矫正方法。利用不同角度下照片中圆形特征物的图像计算出绝对二次曲线的图像;根据绝对二次曲线以及图像中的海平线辨认海平面虚圆点的图像;通过对与海平面虚圆点对偶的二次曲线的图像进行奇异值分解,获得海平面图像的度量矫正矩阵。在图像实验中,平面上的角度矫正误差小于1.3°,表明这种方法具有较好的矫正精度,能够满足多种海洋测绘作业的要求。     

基于两幅图像的三维物体分层重构

文章研究在仅有两幅图像的条件下,如果摄像机内参数保持不变,如何利用场景中的结构信息实现空间物体的分层重构,研究表明,计算出无穷远平面的单应矩阵,可以仿射重构,计算出绝对二次曲线的像,就可以进一步实现欧氏重构。最后给出一个具体的实验,结果表明该算法是可行的。     

无人机下视地面图像的单应约束*

针对利用机载信息辅助特征匹配的问题,给出了利用导航系统等提供的机载信息计算地面图像单应矩阵的方法,分析了机载信息参数误差对根据单应矩阵计算得到的像素位置的影响,并给出了基于单应约束的航空图像特征匹配实验结果。结果表明该方法计算得到的地面图像单应关系对参数误差不敏感,可以为特征匹配等提供先验的约束信息。     

基于绝对二次曲线像的三维图像重建方法

传统三维图像重建方法的重建效果较差、重建耗时较长.为解决上述问题,提出基于绝对二次曲线像的三维图像重建方法.根据多线程调度方法构建三维图像重建框架,将图像重建工作分为三个部分,分别为图像导入显示,预处理和分层重建.引入中值滤波方法对图像进行滤波,并使用Canny算子对图像进行分割.在重建过程中,计算无限平面单应矩阵以实现仿射重建,并计算绝对二次曲线像以进一步执行欧式重构,实现三维图像的分层重建.仿真结果表明,设计方法的重建效果好,重建时间短,应用性较好.     

基于统计优化的单应矩阵估计算法

计算机科学中研究的图像是真实世界(即二维、三维欧式空间)到像平面的射影变换.平面射影变换(单应)估计是特征目标检测、注册、识别、三维重建等方面的关键步骤,但是如何鲁棒、精确地估计单应矩阵是一个没有很好解决的问题.在研究中发现,基于点与直线的直接的单应矩阵估计方法会导致出现较大误差的情况.针对这一情况,文中介绍了一种基于统计优化的单应矩阵估计方法,这种方法是通过单应矩阵的协方差张量的计算和优化来估计单应矩阵的.最后进行了简单的实验,比较了统计优化方法与进行归一化处理后的直接线性方法的估计结果,证明了基于优化统计的估计方法更加有效     

一种基于平面模板的摄像机自定标方法

给出仿射坐标系下场景中平面与像平面的单应关系、绝对二次曲线及其图像的表示．通过对场景中一个平面模板获取3幅图像(该模板是由含内切圆的等边三角形构成)，利用上述单应关系并结合圆环点对摄像机内参数的约束，获得一组线性方程，进而确定摄像机的内参数．实验结果表明，所给出的方法切实可行，且具有较高的求解精度．     

基于单幅图像的摄像机畸变参数估计方法

摄像机畸变参数估计是摄像机标定的重要步骤.针对已有的摄像机畸变估计方法大多数为首先对无畸变下的摄像机参数进行标定,再进一步估计畸变参数,导致畸变参数估计过程复杂的问题.采用单应矩阵直接估计畸变参数,提出一种基于单幅图像的摄像机畸变参数估计算法.首先利用图像主点附近的图像特征点估计空间平面到图像平面的单应矩阵,然后利用该单应矩阵估计图像畸变误差和畸变参数,最后采用非线性优化算法对单应矩阵与畸变参数进行整体优化.模拟数据与实际图像的实验结果验证了本文算法的有效性;由于该算法仅需要1幅图像即可估计畸变参数,因此有效地提高了摄像机标定方法的灵活性.     

Trajectory control of a high altitude hypervelocity flying vehicle in the midcourse active phase of the flight

An approach to the control of the motion of the center of mass of a high altitude hypervelocity flying vehicle whose engine thrust and aerodynamics strongly depend on the angle of attack in the midcourse active phase of the flight is proposed. This approach provides a basis for the method of the trajectory control of motion. The motion of this flying vehicle is simulated with regard to the disturbed atmosphere. It is shown that the proposed approach can be used to form launching zones of high altitude hypervelocity flying vehicles.     

基于掩盖效应的无参考数字图像质量评价

针对数字图像的客观质量评估，从噪声检测的角度，提出了一种基于掩盖效应的无参考图像质量评估方法。首先对Hosaka分块进行了改进，取消了该方法对图像尺寸的限制。通过分块，将图像以不同的频率成分区分开来。然后计算各个子块的噪声。根据图像的污染程度，提出了基于掩盖效应的无参考图像峰值信噪比NPSNR。实验结果表明，该方法具有无参考、运算复杂度低、主客观较一致等特点。     

A fast geometrical approach to camera extrinsic parameters

A fast geometrical approach is proposed to determine the camera extrinsic parameters using a trihedral normal angle (TNA). No intrinsic camera parameters are known in advance, so alignment error can be avoided. The formula derived by this approach can be computed analytically. The line and point features required in deriving the extrinsic parameters can be extracted by simple well-developed image processing techniques. Thus, the method is more accurate and faster than other methods, in which complicated procedures are essential in finding curve or surface features. From the experimental results, the time for calculating the camera parameters is 0.8 sec and the measurement error is less than 3% on average.     

大深度无动力运载器上浮弹道特性研究

研究无动力大深度布放导弹运载器出水动态优化问题,在姿态角、速度和角速度等参数满足一定性能指标要求时,能使导弹和运载器成功安全分离。由于无控制上浮弹道受几何外形、海流、海浪及发射速度等因素影响,使上浮特性不清。为此利用运载器流体动力参数,建立运动数学模型,研究运载器弹道,并在CFD软件上进行仿真,重点分析了运载器壳体长细比、鳍板展弦比和发射速度对弹道参数影响规律。结果表明,出水俯仰角随长细比和发射速度减小而增大,展弦比和发射速度对出水合速度影响较小。研究结果可以为导弹运载器外形和弹道设计提供一定参考。     

Extended Approach to Water Flow Algorithm for Text Line Segmentation

This paper proposes a new approach to the water flow algorithm for text line segmentation. In the basic method the hypothetical water flows under few specified angles which have been defined by water flow angle as parameter. It is applied to the document image frame from left to right and vice versa. As a result, the unwetted and wetted areas are established. These areas separate text from non-text elements in each text line, respectively. Hence, they represent the control areas that are of major importance for text line segmentation. Primarily, an extended approach means extraction of the connected-components by bounding boxes over text. By this way, each connected component is mutually separated. Hence, the water flow angle, which defines the unwetted areas, is determined adaptively. By choosing appropriate water flow angle, the unwetted areas are lengthening which leads to the better text line segmentation. Results of this approach are encouraging due to the text line segmentation improvement which is the most challenging step in document image processing.     

声自导鱼雷连续攻击方法研究

声自导鱼雷连续射击时受到自导方式的限制,若散角设置不当易产生互导问题,难以发挥其攻击范围大、命中概率高等优点。为此解算了声自导鱼雷的最佳射击阵位,通过对扇面齐射时相关参数的研究,解决了连续攻击过程中的前后雷互导问题,提高了鱼雷的自导作用距离和命中概率,优化了声自导鱼雷扇面齐射攻击方法。最后通过仿真态势推演验证了结论,为潜艇实弹射击提供了一定的参考。     

基于STM32的模拟电磁曲射炮设计

本文基于对电磁线圈的理论分析及工作过程的解析,设计了以STM32F407单片机为核心,采用OpenMV视觉检测技术的模拟电磁炮系统,包括硬件电路及软件设计。介绍了通过二自由度云台的旋转对电磁炮弹丸发射距离及发射偏转角的控制以及利用OpenMV进行图像处理获得引导标识位置的方法。实验及测试结果表明,该装置实现了确定距离和偏转角后电磁炮的准确瞄准和发射,以及自动搜索瞄准发射功能。     

多管火箭发射系统虚实混合动力学建模与仿真

为减小火箭出管后的初始扰动,运用多体动力学虚实混合建模与仿真技术研究多管火箭的出管姿态。对试验数据进行频谱分析,对关键部件进行结构动态特性分析和模态试验,采用虚实混合建模方法,构建多管火箭发射系统的动力学虚拟样机模型。采用柔性连接Bushing模拟发射系统的弹性特性,经过工程计算获得燃气冲击力并以脉冲形式施加到模型中,研究弹管间隙、质量偏心、推力偏心、发射时序和发射时间间隔等因素对火箭出管姿态的影响。研究结果表明：合理的弹管间隙、质量偏心、发射时序和发射时间间隔可以减小火箭出管后的初始扰动。     

电磁曲射炮实验装置的设计与实现

为满足实验教学和电子爱好者的需要,提出了一种电磁曲射炮实验装置的设计与实现方法;首先给出了基于单片机的电磁曲射炮实验装置整体功能和发射机构分析和计算依据;然后设计了电磁炮子系统的硬件实现电路以及控制方法;采用OPENMV摄像头模块识别标靶方向,利用TFmini激光传感器进行标靶的距离测量,选择CDS5500总线式闭环控制舵机精确控制水平方向角和仰角;设计分段二次多项式拟合仰角和发射炮弹距离的二次函数关系来实现精准发射;该装置具有向固定位置发射、自定义位置发射、自动瞄准模式和弹仓装填等几种工作模式;经测试在射程设定为240 cm时,该装置射击平均误差为1.125 cm;最后通过实验证明了本实验装置的可行性和有效性.