基于FPGA的混合高斯背景建模实现

为了解决PC机上高清视频运动目标检测的实时性瓶颈问题,设计了一种基于FPGA的运动目标检测系统.系统采用基于自适应混合高斯背景模型的背景差分法,对环境扰动具有很好的适应性.本设计应用于1 280×1 024高清视频的运动目标检测,针对硬件实现的特点,对OpenCV混合高斯背景模型算法进行改进和适当的参数定点化,设计了适...     

视频目标检测匹配跟踪算法优化研究

针对目前视频目标检测匹配跟踪算法不能满足视频监控的高实时性要求,不能满足当前硬件平台主流技术的问题,研究了差分目标检测和匹配跟踪算法的优化实现问题.为优化算法减少计算量,选用了连续帧训练背景的方法,利用背景差分检测出场景中的运动物体,采用模板匹配跟踪算法,将目标检测和跟踪算法在DM642上优化并实现.仿真结果表明,经过算法和程序级的优化,程序运行时间大大减少,可在CIF格式下较好地进行多物体的实时检测与跟踪.     

采用时空信息的运动对象检测

针对复杂背景下的运动检测困难,提出了一种结合时域差分与尺度空间信息的运动对象检测算法。该方法首先以视频序列的第一帧作为初始背景,以相邻帧金字塔差分信息作为背景更新掩膜,并采用自适用的背景更新因子实现背景更新。在运动对象检测阶段,结合背景差信息与当前帧和背景帧金字塔差分信息,提取出运动对象。实验结果表明,该方法具有较好的实时性和自适应性,对噪声不敏感,有效提取运动对象。     

基于H.264编码域的显著运动检测算法

视频监控中运动目标检测算法易受背景、噪声等因素的影响,导致运动检测准确性降低。针对该问题,提出一种基于H.264编码域的显著运动目标检测改进算法。该算法基于编码过程中帧间运动预测模块输出像素值的绝对差值和,计算其标准差以作为运动判据,同时自适应设置运动判断阈值,以降低背景和噪声的影响。实验结果表明,相比于传统的低复杂度算法,该算法能有效降低背景和噪声等因素的影响,提高显著运动目标的检测准确性。相比于传统的运动检测算法,该算法保持了计算复杂度低的特点,算法复杂度仅为帧间差分法的18.3%,更适用于实时性要求高的监控系统。     

网络机器人遥操作系统帧内图像编码方法

在基于Internet的机器人遥操作系统中，为了解决帧内图像压缩编码后的大数据量对系统实时性的影响问题，提出了一种针对帧内图像编码和传输的处理机制，即对于机器人操作重要部分图像采用帧内预测编码算法，而对背景等其它部分图像采取帧间的运动补偿编码方法；对网络传输等相关问题进行了探讨。     

结合W4算法和LBP模型的运动目标检测方法

针对传统W4背景模型算法无法消除运动目标阴影的问题,提出了一种有效消除阴影的运动目标检测算法。首先,给定背景初始帧,用传统W4算法计算出每一个像素点的最小灰度值、最大灰度值以及最大相邻帧间差分值;其次,对每个像素点提取的最大灰度值和最小灰度值进行线性加权;之后结合能抵抗阴影影响的改进的LBP纹理特征,采用类似混合高斯背景模型原理的思想提取多个运动目标检测背景模型。精简提取得到的LBP纹理的种类,减少计算量,以达到实时性的要求。实验结果表明,该算法与同类算法相比更有效地去除阴影对运动目标检测的影响,也满足实时性的要求。     

基于CUDA的3G视频清晰度评估方法

针对传统视频清晰度评估方法实时性较差的问题,利用统一计算架构(CUDA)高度并行性的特点,提出一种基于CUDA的3G视频清晰度评估方法。实验结果表明,与传统的视频清晰度评估方法相比,该方法能在保证准确评估视频清晰度的同时缩短算法的执行时间,计算速度约是传统串行算法的30倍。     

复杂背景下运动目标的改进实时检测算法

针对复杂背景下运动目标检测难度大、算法实时性差的问题,提出了一种改进的运动目标实时检测算法.融合背景差分、帧间差分和边缘检测的信息,划定目标区域提取完整的目标轮廓.针对图像光照突变的问题,改进了运行期均值背景更新策略,在背景更新时同步更新前景分割阈值.使用复杂背景下毛细管粘度计液位检测视频验证算法证明,边缘融合方法和实时阈值更新的背景更新算法能够克服背景复杂、光照变化、运动干扰等带来的影响,提高运动目标检测精度,实现实时检测.     

基于帧间差分背景模型的运动物体检测与跟踪

针对背景差分算法中在复杂背景下参考帧的提取问题,提出了一种新的背景提取方法;该算法用帧间差分法将帧中的背景象素点检测出来,再确立出背景帧;由于排除了帧中运动物体的影响,因而提取出的背景干净,效果很好,然后运用背景差分检测出场景中的物体,最后采用一种新的运动物体跟踪算法,实现了运动物体和静止物体的识别,克服了以往检测算法中的误检和空洞问题,实验结果表明,该方法快速有效,能够满足实时性的要求.     

自适应低秩稀疏分解在运动目标检测中的应用

针对视频处理中运动目标的精确检测这一问题,提出了一种自适应的低秩稀疏分解算法。该算法首先用背景模型与待求解的帧向量构建增广矩阵,然后使用鲁棒的主成分分析(robust principal component analysis,RPCA)对降维后的增广矩阵进行低秩稀疏分解,分离出的低秩部分和稀疏噪声分别对应于视频帧的背景和运动前景,然后使用增量奇异值分解方法用当前得到的背景向量更新背景模型。实验结果表明,该算法能更好地处理光线变化、背景运动等复杂场景,并有效降低算法的延迟和内存的占用。     

计算机教学方法的探讨

第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志,涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革,而且也影响了人类生活方式和思维方式,使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。正是从这个意义上讲,第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命,是人类文明史上不容忽视的一个重大事件。[1]21世纪是个计算机与通讯不断完善的阶段。计算机作为一门大学的基础课程,应当承担它应当担负的历史使命。如何进行计算机这门学科的建设就成为一个必要的、重要的议题。笔者都是大学的教师。由于亲自在第一线进行计算机教学工作,得到一些心得体会,这里与大家共同分享和讨论。     

基于故障检测次序的供料单元故障诊断

针对气动PLC自动生产线中供料单元,在一次供料过程时,上电后却无法运作,通过观察其故障现象,分析其故障原因,提出设定故障检查次序,综合利用假设验证法、替换法、经验法和测量法等故障诊断方法,排除设备的故障,继而通过实践证明合理设定故障检查次序对设备故障排除的重要性.     

软件工程需求建模方法的比较与分析

对目前软件工程领域中需求建模的五种常见方法进行了概述，并分别使用这五种方法的代表建模语言为一个银行账目系统的实例进行建模，通过这个实例对各种方法进行了比较与分析，并得出了关于各种方法特点的结论。     

高效的线搜索寻优方法

在涉及计算机寻优等许多工程领域,都需要使用多元函数的最优化。线搜索是多元函数的最优化中已知搜索方向求最优步长的关键技术。为了提出一种高效的线搜索算法,对线搜索进行详细研究,提出一种新的线搜索寻优方法——类康托法。主要方法是去除了Fibonacci法中两个试探点必须保留一个的限制,每次把搜索区间三等分,根据试探点的导数值,来决定去除哪两个子区间。通过理论和实例的证明,结果发现类康托法比0.618法和Fibonacci法更高效,计算速度更快。其中最重要的结论是类康托法为这两种方法收敛速度的高阶无穷小。特别是在精度要求很高的时候,类康托法比这两种算法具有更明显的优势。此外,该方法具有较强的适用性,不但能用于凸函数,也能用于凹函数。     

基于欧姆龙PLC设备的故障诊断解析方法

本文针对PLC控制的电动机在正反转时发生故障,通过观察故障现象和分析其故障原因,提出设定故障检查次序,综合利用假设验证法、替换法、对比法和测量法等故障诊断方法,排除设备的故障,通过实践证明合理设定故障检查次序对设备故障排除的重要性.     

Combinations of collocation and finite-element methods for Poisson''s equation

In this paper, we provide a framework of combinations of collocation method (CM) with the finite-element method (FEM). The key idea is to link the Galerkin method to the least squares method which is then approximated by integration approximation, and led to the CM. The new important uniformly V⁰_h-elliptic inequality is proved. Interestingly, the integration approximation plays a role only in satisfying the uniformly V⁰_h-elliptic inequality. For the combinations of the finite-element and collocation methods (FEM-CM), the optimal convergence rates can be achieved. The advantage of the CM is to formulate easily linear algebraic equations, where the associated matrices are positive definite but nonsymmetric. We may also solve the algebraic equations of FEM and the collocation equations directly by the least squares method, thus, to greatly improve numerical stability. Numerical experiments are also carried for Poisson's problem to support the analysis. Note that the analysis in this paper is distinct from the existing literature, and it covers a large class of the CM using various admissible functions, such as the radial basis functions, the Sinc functions, etc.     

LDLT分块求解计算方法在有限元分析中的编程实现

针对有限元计算时遇到的大型线性方程组求解问题,提出一种解决方法,即对方程组的系数矩阵采用三角分解法,并用一维变带宽存贮,同时与分块法相结合,实现内存与外存数据的交换。这种方法节省内存,提高计算效率,且解决了内存资源不足的问题。实例表明这个算法是很有效的。     

A comparative analysis of algorithms for fast computation of Zernike moments

This paper details a comparative analysis on time taken by the present and proposed methods to compute the Zernike moments, Z_pq. The present method comprises of Direct, Belkasim's, Prata's, Kintner's and Coefficient methods. We propose a new technique, denoted as q-recursive method, specifically for fast computation of Zernike moments. It uses radial polynomials of fixed order p with a varying index q to compute Zernike moments. Fast computation is achieved because it uses polynomials of higher index q to derive the polynomials of lower index q and it does not use any factorial terms. Individual order of moments can be calculated independently without employing lower- or higher-order moments. This is especially useful in cases where only selected orders of Zernike moments are needed as pattern features. The performance of the present and proposed methods are experimentally analyzed by calculating Zernike moments of orders 0 to p and specific order p using binary and grayscale images. In both the cases, the q-recursive method takes the shortest time to compute Zernike moments.     

时滞对象的自抗扰控制

时滞系统的控制在自动化领域具有重要意义。在剖析时滞系统控制的Smith预估法的本质的基础上,提出利用具有强大噪声抑制能力的"跟踪微分器"来实现"相位超前"、"相位滞后"等功能,从而解决时滞系统控制问题的新办法,其中包括把时滞算子近似成单位1的无视时滞法;把时滞算子近似成一阶惯性环节的提高阶次法;模仿Simith预估法把相位超前的虚拟输出当作被控量来进行无时滞对象控制的输出超前法;及引入虚似控制量的输入超前法等。相应的仿真研究表明,这些新方法都能控制好大时滞系统的控制问题,时滞大小已不再成为"难控"和"易控"的标准。     

Spectral multidomain technique with Local Fourier Basis II: Decomposition into cells

The spectral multidomain method for the solution of 2-D elliptic and parabolic PDE's is developed. The computational region is decomposed into rectangular cells. A Local Fourier Basis technique is implemented for the discretization in space. Such a technique enables the global (typically 10⁴–10⁵) matching relations for the interface unknows to be decoupled into a set of relations for only few interface points at a time.This research is supported partly by a grant from the French-Israeli Binational Foundation for 1991–1992.