激光测距仪镜头感光元件的快速识别与定位算法研究

在激光测距仪镜头组件的自动化装配中,快速、精准识别感光元件雪崩光电二极管(APD)的定位坐标,对于完成镜头焦点的精确对位以及提高图像处理效率至关重要。针对APD的图像识别与定位过程,本文提出一套基于机器视觉的高效、高精度的图像处理算法。首先在粗定位图像处理阶段中,为提高运算效率,利用抗干扰性强的高斯金字塔搜索归一化互相关匹配(NCC)算法,对图像中的APD进行粗定位。在边缘检测中,采用Otsu算法自适应地根据梯度图像变化生成高低阈值,避免了传统Canny算法的手动设置高低阈值的难题。在目标轮廓提取阶段采用连通域标记法,过滤掉孤立的像素点和非目标区域像素点,保证了下一步的轮廓拟合精度。在最后的轮廓拟合精定位阶段中,通过对两种拟合算法比较过程中,确定最小二乘法圆拟合亚像素定位算法进行APD轮廓拟合,可以保证效率和定位精度,实验结果表明整个图像处理系统用时596 ms、定位精度0.4 pixel,相对误差为0.64%,实现了APD图像快速、精准定位的过程,提高了定位精度和效率。     

基于故障树映射的单病种临床路径制定

现有的临床路径制定方法柔性不足,没有考虑后续路径实施时医疗机构或患者对控制医疗成本与医疗风险的异质性需求,为了弥补该缺陷,提出了一种基于故障树映射的单病种临床路径制定方法。以市场对医疗风险与医疗成本的控制需求为导向,从正常服务生命周期的逆向出发,构建不良事件故障树并利用可靠性映射模型生成符合预期可靠性与成本目标的可行性临床路径,实现治疗方案配置、医疗风险、医疗成本的有机集成。最后,以病种—胫骨平台骨折为例证明该方法对制定临床路径具有重要参考价值,辅助患者和医师根据实际需求做出合理选择。     

成品油管道工程自控系统设计探讨

针对成品油管道顺序输送不同油品的特性,比较成品油管道工程自控系统设计与天然气、原油管道工程的不同,建立了SCADA控制系统结构,并提出了水击保护方式、混油界面检测及处理、批次跟踪及泄漏检测等问题的解决方案,为国内成品油管道工程自控系统设计积累宝贵经验。     

融合重检测机制的卷积回归网络目标跟踪算法

针对基于人工特征的背景感知相关滤波（CACF）算法在形变、运动模糊、低分辨率情形跟踪效果较差以及跟踪器遇到严重遮挡等情形容易陷入局部最优而导致跟踪失败的问题，提出一种融合重检测机制的卷积回归网络（CRN）目标跟踪算法。在训练阶段，将相关滤波作为CRN层融入进深度神经网络，使网络成为一个整体进行端到端训练；在跟踪阶段，通过残差连接融合不同网络层及其响应值，同时引入重检测机制使算法从潜在的跟踪失败中恢复，当响应值低于给定阈值时激活检测器。在数据集OTB-2013上的实验表明，所提算法在50个视频序列上精确度达到88.1%，相比原始CACF算法提高9.7个百分点，在具有形变、运动模糊等属性的视频序列上相比原始算法表现更优秀。     

基于模糊PD型输入迭代学习的工业机器人轨迹跟踪控制

针对工程应用中工业机器人的内置控制器在确定其结构和控制参数后一般不能修改的问题,提出一种基于机器人内置控制器的模糊比例—微分(PD)型输入迭代学习轨迹跟踪控制方法。利用跟踪误差及其导数构建控制律,控制参数采用模糊增益调整型进行自整定,无需根据轨迹反复调整,并将迭代学习量叠加到轨迹输入中,通过更新实际轨迹输入来提高目标轨迹的跟踪精度。MATLAB/SIMULINK仿真和六自由度工业机器人实验结果表明:提出的方法能够在不影响机器人内置控制器稳定性的基础上,实现更高精度的轨迹跟踪。     

基于stackelberg多步博弈的无人机协同搜索路径规划

考虑到现有无人机搜索问题研究中无人机、移动目标仅有一方具有远距离探测能力的设定，已经无法体现出战场环境下双方的博弈关系。针对这一不足，基于stackelberg均衡策略，结合多步预测的思想，提出了stackelberg多步博弈策略，实现了无人机、目标都具有远距离探测能力的博弈搜索。通过建立无人机、目标各自的路径收益函数，使双方能够根据不同时刻的博弈状态选择相对应的函数，实现无人机的动态路径规划。仿真结果表明所提出策略完全适用于该博弈模型，比贪婪策略具有更高的搜索效率，大大提高了目标捕获率。     

航班恢复问题的迭代局部搜索算法

在恶劣天气和机械故障等原因造成航班不能按照原计划执行时，航空公司需要采取相应的措施对航班进行恢复。本文基于经典的资源指派模型，综合考虑了调整时间、换机、联程拉直、取消航班和调机5种恢复策略，提出一种以最小化加权成本为优化目标的航班恢复模型，并设计一种迭代局部搜索算法。首先用构造-修复启发式方法构造可行解，然后从该初始解出发，在飞机路线对的邻域中进行局部搜索。当陷入局部最优后，对解进行扰动，然后从扰动后的解重新出发进行局部搜索。为了提高搜索效率，同时降低陷入局部最优解的概率，局部搜索过程采用模拟退火算法。实例结果表明，本文提出的模型及算法能够在短时间内对受到影响的大规模航班计划进行恢复。     

高斯混合模型结合加权似然的目标跟踪算法

鉴于高斯混合模型对背景变化快时无法精确检测出目标和目标跟踪的适应性差等瑕疵，提出了基于加权似然跟踪器来改进高斯混合模型实现运动目标跟踪算法。主要引入了自适应高斯混合模型来实时检测运动目标，然后空间加权似然来进行视频中的目标定位，引入加权似然期望值来改进高斯混合模型处理视频中的多尺度、多角度变化的目标跟踪不精准问题。通过VOT 2014 dataset对比实验结果表明提出的基于加权似然跟踪（Weighted Likelihood Tracking，WLT）和改进高斯混合模型（Improved Gaussian Mixture Model，IGMM）的目标跟踪算法较传统高斯混合模型跟踪算法在跟踪的精度有较大提高。在应对多尺度、多角度变化的目标跟踪表现出了较大的优势。