一种基于运动矢量分析的Mean shift目标跟踪算法

Mean shift算法作为一种非参密度估计算法,目前已被广泛应用于视频运动目标的跟踪。该算法具有运算效率快,对目标变形、旋转不敏感,在部分遮挡的情况下有一定鲁棒性等特点,但该算法在运动目标速度过快的情况下,由于没有考虑利用目标的运动方向和速度信息,因此在跟踪快速运动目标时容易造成跟踪丢失。针对此问题,提出了一种基于运动矢量分析与Mean shift跟踪算法相结合的新方法,即首先对视频编码过程中产生的运动矢量进行概率统计分析,以获取目标运动方向与运动速度的估计值,再以此修正Mean shift运动候选区域的中心位置,使每次搜索开始时,候选中心位置更接近实际目标中心位置。通过与传统的Mean shift算法的跟踪实验比较可见,新算法不仅提高了快速运动目标跟踪的精度,而且减少了算法的搜索迭代次数,从而提高了运算效率。该算法可适用于智能视频监控设备中的视频编码与目标跟踪同时计算的情况,实验结果表明,该算法是有效可行的。     

并行环境下广义装配设计的集成框架

提出了以装配建模和变量设计为核心,以装配规划与仿真,装配分析和公差分析与综合等为支撑的广义装配设计的集成框架,该框架能在并行工程的环境下对产品设计进行信息集成和设计过程集成,形成自上而下的,各支撑系统模块间相互依存,相互评价的设计循环,从而提高产品的一次设计成功率。     

煤矿动力灾害本源预警方法关键技术与展望

针对制约煤矿冲击地压、煤与瓦斯突出、突水透水等动力灾害超前准确预警的科学难题和关键技术,提出了煤矿动力灾害本源预警方法和信息系统实现技术。基本思想是,在精准地质建模和采掘空间实时动态更新的基础上,通过数学转化器把煤矿动力灾害发生机制和演化规律的宏观定性描述及其相关的概化模型转化为可以在线计算的数学力学表述模型。实现煤矿动力灾害精准预警的关键技术:(1)通过研发全局全息感知技术,优化部署和安装能够精准采集微震、绝对地应力、矿压、位移、电磁辐射、瓦斯涌出量、瓦斯抽采量、涌水量、水位、水压和水质等传感器,实时监测煤矿动力灾害前兆表象信息;(2)通过研发复杂信息的自动识别器,实现监测数据的分解、滤波、增强、辨识、插补、反漂移和重建等模型和算法,对采集到的各种表象信息进行识别,达到去伪存真、丢弃糟粕,取其精华的目的;(3)通过研究精准转换器,实现从微震、绝对地应力、矿压、位移、电磁辐射、瓦斯涌出量、瓦斯抽采量、涌水量、水位、水压和水质等表象信息到围岩应力和潜能分布、开采扰动的几何形变、瓦斯含量和瓦斯压力分布、富水量和富水压力分布、煤层和围岩的孔隙度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等与煤矿动力灾害密...     

Simulink模型到Modelica模型转换技术

针对Simulink模型重用到更高阶的Modelica平台上的需求,分析Simulink模型的数学本质和代码表达,以及Modelica对外部函数和外部类的支持,重用Simulink模型转换生成的S function目标C代码,实现Simulink模型到Modelica模型转换.     

继承异常的分析与解决

继承异常是用来描述在并发面向对象语言中继承与并发的冲突 .为分析并解决这种冲突 ,人们做了大量的工作 ,但我们认为以前的分类是不完全的 .本文对继承异常做了系统的分析 ,并设计了一个新的同步模型 ,为每个方法增加了同步策略与同步状态控制 ,加大了并发对象的代码可重用性 .本文用实例说明了该模型 ,在很大程度上避免或减少了“继承异常”的发生 .     

基于Modelica的光刻机超精密工件台建模与仿真

采用Modelica语言,建立光刻机超精密工件台仿真模型库,并在Mworks平台上进行联合仿真.仿真结果验证了模型的正确性,表明工件台的定位精度符合光刻机的设计要求.该仿真模型库包括直线电机模型、工件台动力学模型、PID控制器模型、逆变器模型等子模型,还可进行轨迹规划算法的比较分析,为光刻机超精密工件台的设计和改进提供了重要的分析工具和方法.     

整数DCT变换中变换基的通用生成算法

H.264是ITU与ISO联合共同开发的具有高编码效率、高压缩质量的视频新标准。整数变换是其提高压缩性能最主要的改进方法之一,基于同样的整数变换过程的变换基可以不唯一,因此在整数变换的理论确定后,寻找变换基是一件重要的工作,提出了一种通用的变换基生成算法。该方法通过分析整数DCT变换的原理,指出了整数变换矩阵应该满足的4个约束条件,以满足正交性约束为出发点,导出了整数矩阵元素之间的数量关系,并辅以另外3个约束条件,采用搜索的方法寻找变换基。实验结果表明,该算法在经过几十步的搜索后,就能找出所有可用的变换基,JVT参考模型用到的变换基也在其中。     

缸套-活塞系统中DAE与PDE联合求解方法

针对内燃机缸套-活塞系统中DAE(Differential-Algebraic Equation)和PDE(Partial Differential Equation)难以用专业软件进行求解的问题,提出一种联合求解该系统中DAE与PDE的新方法。首先,在Dymola平台上建立该系统的DAE模块,同时在Matlab平台上构建它的PDE部分,然后通过建立DAE和PDE模块之间连接通信接口实现联合求解。这里,以某型号汽油机为实例,在考虑其活塞二阶运动、缸套-活塞之间油膜厚度变化、摩擦力及摩擦功耗等因素的条件下,建立了缸套-活塞系统模型,并对该模型进行了数值分析求解。通过对求解结果的分析,验证了这种求解方法的可行性。结果表明,采用上述方法求解,大大减少了缸套-活塞系统建模工作量,避免了活塞动力学方程变量代换,减少建模中方程编辑出错,同时也保证求解过程中算法的稳定性和求解结果的正确性。     

机器人动力学参数辨识研究

基于动力学模型的控制是改善机器人运动控制性能的有效方法,为了得到精确的动力学模型,需获得准确的机器人动力学参数,采用加权最小二乘法与遗传粒子群混合算法结合的辨识算法获得准确的动力学参数。关节摩擦影响动力学模型精度,传统库伦粘滞摩擦模型精度不高,引入一种新的连续摩擦模型,采用牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型,采集机器人在激励轨迹运动下的数据,先采用加权最小二乘法辨识得到初始解,在初始解的基础上设定解的边界,分别采用遗传算法、粒子群算法、遗传粒子群混合算法辨识动力学参数,并于已有方法进行对比,结果表明遗传粒子群混合算法辨识动力学参数精度更高。最后,选取验证轨迹验证动力学参数的精度,结果表明辨识得到的动力学参数能够建立精确动力学模型。     

基于改进SPBO算法的关节机器人动力学参数辨识

提出一种基于改进学生心理学优化(BSPBO)算法的机器人动力学参数辨识方法。通过Newton-Euler法构建关节型机器人动力学模型,设计符合运动约束的五阶傅里叶级数作为激励轨迹;引入SPBO算法并对其进行如下改进：增加Good Student分类在学生种群中所占比例、改善迭代过程中求解变量越界的处理方式,以提高算法的开发能力和全局探索能力,克服SPBO易陷入局部最优的缺陷;以具备关节力矩测量功能的机器人平台为对象,开展动力学参数辨识实验。结果表明：BSPBO算法的收敛精度更高、收敛速度更快,能稳定高效地完成各关节动力学参数的辨识。