基于 V-ResNet 的电阻抗层析成像方法

电阻抗层析成像技术(EIT)因其非侵入和可视化等特性为人体肺部空间特性的监测提供了一种有效的方法。但是EIT的逆问题具有严重的非线性、病态性和欠定性,使得图像重建结果含有严重的伪影。针对上述问题,提出了一种由预映射、特征提取、深度重建以及残差去噪四个模块构成的V-ResNet的深度网络成像算法,实现对场域空间位置和电导率参数分布的重建。该算法有效地增加了前馈信息的多重传递并解决了深度网络的梯度消失问题,同时残差去噪模块有效地平滑了图像边界。采用相对误差(RE)和结构相似度(SSIM)来衡量成像质量,实验得出RE的平均值为0.14,SSIM平均值为0.96。仿真与实验结果表明,基于V-ResNet的成像算法与传统的成像算法相比,图像重建结果边界清晰,空间分辨率高。     

新型机载光电平台内部载荷相对姿态测量方法

针对新型无人机载光电平台内部载荷的安装特点及三轴万向节支撑结构,提出了一种使用高精度距离传感器进行平台内部载荷相对姿态的测量方法。首先,利用偏心旋转的基本原理建立了偏心测角的数学模型,导出了利用偏心法进行小角度测量时角度与距离变化的近线性关系;然后,结合机载光电平台内部载荷相对外框架运动的特点,通过巧妙的偏心结构设计建立载荷沿方位与俯仰方向上相对姿态测量方案;利用双偏心球面及多传感器组合有效地消除了系统径跳等误差对测量精度的影响;最后,使用高精度传感器与本文的测量方法对测量方案进行了验证。理论分析与实验结果表明,本文测量方法简单可行,测量精度优于15″,测量带宽达1.24kHz,完全满足某新型机载光电平台载荷内姿态的测量要求。具有很好的应用价值。     

基于组合权重TOPSIS的Kubernetes调度算法

Kubernetes是比较流行的开源容器编排引擎,其默认调度算法只考虑了CPU和内存两种性能指标,且采用统一权重计算候选节点得分,无法满足各异的Pod应用需求.本文在此基础上扩展了Kubernetes性能指标,增加了带宽、磁盘、IO速率3种指标,并通过AHP (analytic hierarchy process,层次分析法)计算主观权重和EW (entropy weight,熵权法)根据Pod应用部署过程中节点的性能指标的资源利用率实时计算资源指标的客观权重.两种权重相结合应用到改进的TOPSIS (technique for order preference by similarity to an ideal solution,逼近理想解排序方法)多属性决策方法中来选择合适的候选节点.实验结果表明,随着部署Pod数量的增多,在集群负载较大的情况下,综合负载的标准差和Kubernetes默认调度算法相比提升18%.     

机载多路视频图像采集与传输系统

为提高机载视频图像信号采集与传输的稳定性和可靠性,结合实际工程项目,设计一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路视频图像采集与传输系统。利用FPGA控制整体时序,完成与各个外部设备的接口控制逻辑、输入输出缓存、相机的实时控制以及图像数据的降采样处理等功能。仿真结果表明,该系统各项指标均能满足工程项目的设计要求,具有可靠性高、数据不易丢失、抗干扰性强、便于数据传输和处理、实用性强等优点。     

H.264压缩域中mean-shift聚类运动目标分割算法

针对视频监控、检索,提出了一 种在H.264压缩域下运动对象分 割的新算法。根据实际监控应用特点,算法主要利用H.264码流中提 取的运动矢量(MV)、分块尺寸信息对原始的MV场(MVF)进 行可靠性分析以及空间滤波、mean-shift聚类处理,从而得到可信度较高的 MVF场。首先,从H.264码流中获取原 始MV 并进行归一化处理,同时对原始MVF进行两步空间滤波;其次,对不同的块大 小分配相应的权值作为每个样本 的权重系数,将处理之后的MVF作为样本空间,利用mean-shift聚类获取 真实的MVF;最后,根据可靠的MVF 标记运动目标。实验结果表明,本文提出的mean-shift聚类运动目标分割算 法可以获得有效并可靠的分割结果。     

一种抗信息丢失的稳像系统

针对二维电子稳像补偿全局运动矢量后会出现大量 的空白区域,提出了一种不需要采用单应性模型明确估计全局运动矢量的快速平滑特征轨迹 的稳像算法。首先,采用改进的快速鲁棒特征(SURF)提取图像局部特征点;然后,利用空间 运动的 一致性连接帧与帧之间匹配的特征点得到特征点轨迹;最后,建立同时考虑特征轨迹的平滑 度和视频质量退化程度的目标函 数平滑特征点轨迹,得到稳定的视频。实验结果表明,用本文方法稳定的视频比Matsushita 方法处理后的视频丢失的区域减小 了30%左右,更满足人眼感官需求,减轻了费时的运动修复任务;同时 消除了运动估计中帧间匹配的累积误差,对前景存在较大局部运动的视频仍能表现较好的稳 像效果。     

基于人眼视觉系统的H.264/AVC码率控制算法

提出了一种基于人眼视觉系统（HVS）特性的H.264/AVC码率控制方案以解决传统的H.264/AVC码率控制算法中由于码率分配不当造成视频质量较差的问题。该方案利用人眼视觉系统对视频场景感知的选择性设计了一种新的基于区域的码率控制算法。首先,利用当前帧和前一帧的信息快速地检测出运动区域和非运动区域。其次,根据宏块所在区域的复杂度进一步将非运动区域细分为平坦区域和复杂区域。最后,对这3种区域依据不同的视觉敏感度权重分配适当的比特数。基于不同区域峰值信噪比（PSNR）、连续帧PSNR、主观评价以及缓冲器充盈度综合评价了本文算法的性能,结果表明,提出的基于区域的码率控制方案对不同视觉特性区域的比特分配有较高的鲁棒性,与JVT-G012的码率控制算法相比能获得较好的主观和客观编码质量。     

面向特大齿轮的激光跟踪测量精度提升方法

为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升,采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式,建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络。采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量臂坐标系之间的坐标转换关系,实现不同站位下测量臂测量数据的空间配准。引入激光跟踪仪多边测量方法,摒弃其角度测量模块,建立激光跟踪多边测量位置参数标定模型,通过测量冗余数据并对其进行L-M优化迭代,以提高激光跟踪仪的全局控制精度。对建立的组合式测量网络进行仿真实验,分析对比测量数据,组合式测量网络的测量误差平均值为0.007 mm,误差标准差为0.004 mm,相同条件下,使用激光跟踪仪直接测量方法的测量误差平均值为0.044 mm。仿真实验分析表明,该方法显著提升了测量精度,满足了特大齿轮现场齿形测量的要求,具有较好的理论与工程应用价值。     

多光谱大幅宽光学遥感卫星的热设计及验证

为解决有限热控资源下卫星多个光学遥感载荷及平台单机的热控问题,对该卫星采取主、被动热控相结合的设计方案。首先,根据卫星自身特点、热控需求及轨道外热流确定热设计的总体方案;接着,针对光学载荷和平台重要单机进行详细热设计说明,并利用有限元分析软件计算卫星各组件的温度结果;然后,开展整星热平衡试验,获取试验温度结果判断热设计的正确性;最后,通过对比卫星在轨遥测、热分析及热试验温度数据,验证了该热设计方案的实际效果。在轨遥测数据显示主载荷相机温度控制在19.7~20.3℃之间,光学小载荷温度控制在-31.2~6.6℃之间,舱内单机温度在9.7~29.5℃之间。各温度结果均满足热控指标要求,在轨数据与热分析及热试验结果偏差小于±3℃。表明该光学遥感卫星热设计正确可行,热分析及热试验过程合理可靠。     

动态时间规整技术在电子稳像中的应用

当视频序列帧内存在局部运动时,灰度投影算法的稳像精度会有所下降。针对该问题,将动态时间规整技术应用到灰度投影算法中,提出一种新的稳像方法。利用传统的灰度投影算法分别获得图像的行、列投影曲线,通过动态时间规整算法对失准的投影曲线进行修正,得到行、列最佳形变路径,分析最佳匹配点的分布,得到全局运动矢量。实验结果表明,该方法的正确匹配率大于95%,可有效减少误匹配的发生率,提高电子稳像的精度。