基于模板匹配算法高速运动分析系统设计与实现

本文提出了一种改进的模板匹配算法的高速运动物体分析方法,并构建了相应的分析架构。通过对高速车辆碰撞试验的结果分析,可以看出本算法在点跟踪处理中,在精度和容错性方面都能够得到比较满意的结果。     

基于像素字符串比较的图像快速匹配算法

在分析传统的模板匹配算法的基础上提出了一种新的基于字符串匹配的快速匹配算法。算法的思路是在模板图像上任意确定一列像素，并将这一列像素的灰度值看成是一个字符串，以此对原图像的每一列进行字符串匹配。如果在原图像上的某一列上找到了完全匹配的串，或者找到最大匹配的串，就找到了所要匹配的模板在图像中的可能位置。然后在所有找到的位置上再做进一步的字符串匹配。如此继续就可以确定模板图像在待匹配图像上的位置。算法在统计意义上保证了匹配效果，且提高了匹配速度。实验结果表明该算法是一种有效的图像匹配算法。     

基于维纳滤波的图像模板匹配

一种常用于图像恢复的维纳滤波技术被用于图像的模板匹配,其基本思想是：将模板图像看作是作用于匹配系数矩阵的模糊函数,匹配系统矩阵的元素值表示在待搜索图像的对应位置是否存在给定的模板;模糊函数与加性噪声共同作用于匹配系统矩阵产生待搜索图像。这样就将模板匹配问题转化为一个图像恢复问题。通过维纳滤波将待搜索图像去模糊,即得匹配系统矩阵,从而完成匹配。与相关匹配法相比,该方法具有匹配点定位准确,稳健性强的特点。     

基于像素字符串比较的图像快速匹配算法

在分析传统的模板匹配算法的基础上提出了一种新的基于字符串匹配的快速匹配算法.算法的思路是在模板图像上任意确定一列像素,并将这一列像素的灰度值看成是一个字符串,以此对原图像的每一列进行字符串匹配.如果在原图像上的某一列上找到了完全匹配的串,或者找到最大匹配的串,就找到了所要匹配的模板在图像中的可能位置.然后在所有找到的位置上再做进一步的字符串匹配.如此继续就可以确定模板图像在待匹配图像上的位置.算法在统计意义上保证了匹配效果,且提高了匹配速度.实验结果表明该算法是一种有效的图像匹配算法.     

摄影测量特征点提取与匹配技术研究

本文重点研究了特征点提取与匹配相关理论及技术。制定了仿真实验方案,通过Matlab编制程序,分析了使用Moravec算子进行特征点提取的特点并证明了基于灰度的匹配算法的有效性。     

数字摄影测量与数字地球空间数据框架的建设

这是本刊特为海内外正在就读和学成立业的博士、博士后青年学者们开辟的一片科普园地 .深学浅著是一门德识、慧学、素质修养的学问 .你们的新知识、新调研、新观察、新目光、新展望 ,能够用尽可能深入浅出、通俗流畅的语言 ,汇报给祖国人民、家乡父老子弟乡亲们吗 ?中华博士园地 ,乃耕耘忠孝之地 ,科教兴国、民族昌盛之地 .要用慈母听得懂的语言 ,写出你们的心声 !     

基于多片前方交会的工业摄影测量自动匹配

针对数字工业摄影测量中的人工标志点的快速自动匹配问题,根据从物方空间角度描述核线的原理,提出了一种基于空间前方交会的匹配算法。该算法首先通过计算投影线间的最短距离来确定一组初始匹配像点;然后通过双片空间前方交会来确定一组潜在的物方点,并将其按距离分组;最后,将每一个潜在的物方点的坐标残差过大及属于同一张像片的像点剔除,同时通过判断与各物方点对应的像点数来确定同名像点。两组实验均证明,该算法不仅计算速度快,而且具有高匹配率和低误匹配率,能为数字工业摄影测量自检校光束法平差提供高精度的初值。     

基于大数据的导线悬垂面脱冰跳跃高速摄影测量方法研究

针对输电线路在冬季覆冰期间导线脱冰跳跃时的精确测量需求,研究了一种基于大数据的导线悬垂面摄影测量方法,讨论了基于此技术方案的高速摄影性能及主要算法及便携式脱冰跳跃摄影测量仪的制备方法。根据导线脱冰跳跃时悬垂面的摄影测量数学模型和数据采集模型,通过数据的有效帧的梳状区域连续判定法实现了数据的有效梳理,获得了有效的数据。实验结果表明,基于大数据的摄影测量方法,通过大量数据对本文提出的方法进行学习和训练,得到高速摄影测量方法在悬垂面摄影测量的精度与影像在悬垂面处的空间分辨率基本相当,能很好地捕捉导线在脱冰跳跃情况下的舞动状况,对于导线脱冰跳跃和雷击这类随机短促突发事件的高速影像采集的情况能够得到很好地应用。     

多解析度匹配算法在高速运动物体跟踪中的应用

本文提出了一种使用多解析度匹配算法来跟踪高速运动物体的方法,并且采用了Kalman滤波器和遗传算法构建了整个的分析框架。通过对高速车辆碰撞试验的结果分析,可以看出本算法框架在点跟踪处理中,在精确度和容错性方面都能够得到较为满意的结果。     

基于自适应模板的图像跟踪算法

本文对传统的模板匹配跟踪方法进行了改进。在跟踪过程中采用了变模板匹配方法。弥补了固定模板跟踪的不足，提高了跟踪的稳定性。最后。本文给出了使用变模板匹配方法跟踪的试验结果。     

基于STC单片机的弹丸速度测量系统设计

设计了一种速度大于1 km/s的高速弹丸测速装置。用光纤将入射光导入至弹丸表面,将其反射光导出至光电二极管（GT101）,利用光电转换后的信号触发STC12C5A60S2单片机计时器两路外部中断实现计时,根据两测量点间距和弹丸飞行的时间差,可计算弹丸速度值。利用单片机控制LCD显示速度值并作为下位机与上位机进行串行通信。将软硬件系统经集成为光电测速装置,并用于二级轻气炮的高速弹丸速度测量。结果表明,该测速装置简单可靠,可满足二级轻气炮宽范围速度测量的要求。     

基于混合高斯模型和模板匹配的目标测速

针对目前视觉测速方法存在检测精度低、鲁棒性差的问题,研究了一种结合模板匹配和混合高斯模型的测速方法。首先,利用混合高斯模型进行背景建模,提取出仅包含目标轮廓信息的前景区域图像。其次,使用参数优化的模板匹配法获取目标的高精度像素位移。最后,使用改进的二维测量模型法精确获取目标对应的像素尺寸。利用目标物理尺寸与图像中目标像素尺寸的比例关系来计算实际速度。实验结果显示,该方法对不同形状目标在不同速度下的测速结果的相对误差均在5%以内,准确度较高。     

基于图像处理技术的井下机车速度测定方法

针对传统的使用传感器测定井下机车速度存在的故障率及成本高的问题,提出了一种基于图像处理技术的新的测速方法。该方法通过对图像进行模板匹配求取模板质心坐标,利用模板质心坐标在前后连续两张图片中的变化求得模板在图像中的移动距离;将该移动距离通过比例系数转换为机车实际的行驶距离,再根据两张图像的时间差计算出机车速度。实验表明,该方法可实时确定机车速度,性能较可靠。     

用STM32触发捕捉实现高速高精度测频

介绍利用STM32F103单片机实现高速、高精度测频的原理及方法。利用16位定时器4(TIM4)产生1s的溢出触发脉冲复位定时器2(TIM2),同时清零前的计数值被捕捉到通道1的捕捉比较寄存器TIM2_CCR1中。为了提高整个程序的效率,可及时响应各个中断,采用了消息驱动的方式,当1s溢出中断时,投递消息完成对显示器缓冲区的定时刷新。该测频系统最高频率可测到288MHz,最低可测到4Hz,性能稳定。     

机动车视频测速中关键技术的研究与实现

针对通过视频检测机动车行驶速度方法精度低、易受阴影十扰和无法对多辆机动车同时测速的问题,该文介绍了一种基于机动车视频测速模型检测机动车行驶速度的新方法。基于该测速模型实现的机动车视频测速系统取得了令人满意的测速效果,在一定条件下其视频测速精度可达到98．33％。     

Adaptive Iterative Learning Control Based High Speed Train Operation Tracking Under Iteration‐Varying Parameter and Measurement Noise

The iterative learning control (ILC)‐based automatic train operation is proposed to address a high speed train (HST) tracking problem with consideration of the iteration‐varying operation condition. The iteration‐varying operation condition considered in this paper is the air resistance coefficient of an HST, which may be completely different at two consecutive operation processes due to different weather conditions. In addition, to alleviate the effect of measurement noise, the proposed method is modified further. The effectiveness of these two proposed methods are verified by theoretical analysis and numerical simulation.     

基于PSoC的瞳孔光刺激与测量系统

瞳孔跟随光刺激的变换检测系统可广泛用于疲劳检测、颅内损伤检测等方面。为实现方便可控的刺激光源生成和光强检测,设计实现基于PSoC（Programmable System on Chip,片上可编程系统）芯片的光刺激与测量系统。以PWM（脉冲宽度调制）的方式驱动LED,PC端设计了应用控制界面,可以调节LED光照刺激的强度频率等参数,并实时获得光强数据。系统实际运用于实时瞳孔参数检测平台,提供稳定可控的光刺激与测量功能。     

一种基于基准电压的高速IO

本论文提出一种通过基准电压来减小延时的IO 设计方法,设计出具高速特性的IO 模块,从而满足高速 SRAM产品的使用需求。该模块主要的设计思路为：通过基准电压提供一个中间态电压,通过中间态电压快速响应,减小IO 的延时。通过HSPICE仿真表明,这款电路能满足200Mhz SRAM 需求,并通过流片,验证此结构是可行的。     

基于PSD的空间信标光位置检测系统的研究

通过采用FPGA作为主控制器,以PSD为位置敏感探测器,设计了一种空间信标角度检测系统,实现了空间信标光位置的实时测量。通过实验数据验证,本系统具有较高的测量精度和实时性,灵敏度高,系统位置分辨率优于5μm,等效视场角10°,最小分辨率0.005°,可广泛应用于光电跟踪系统或光电位置检测领域。详细介绍了系统的软硬件设计和实现方法,给出了多路同步数模转换过程的FPGA逻辑时序,进行了各接口模块的设计和状态跳跃图分析,为信标光角度测量领域设计提供了一种可行的实现方法。     

基于光电传感器的风轮转速测定

介绍了一种利用光电传感器和STC89C52单片机快速测定风力发电系统风轮转速的方法.该测速系统的硬件主要包括单片机控制模块、传感器模块、显示模块和串口通信模块.光电传感器用于检测风轮叶片的存在与否,并输出相应的电平信号.单片机则对传感器的输出脉冲信号进行计数,然后推算出风力发电系统风轮的真实转速,并将结果输出至LCD.实验结果表明,该测速系统结构简单,成本低,测量准确,适用于尚未嵌入旋转编码器的风力发电系统.