水下机器人圆概率偏差的有效预报

在水下机器人设计过程中,对于导航精度设计指标无法用物理实验进行验证。如何有效预报圆概率偏差(CEP)成为了亟待解决的问题。采用直线航路模型,对误差源在直线航路上引起的导航误差进行定量分析,推求各误差合成后的纵向误差和横向误差表达式,建立水下机器人圆概率偏差迭代方程,求得圆概率偏差预报结果。推导结果表明横、纵误差之比小于0.7时可保证圆概率偏差不大于前两者之中的大者。该方法与实际实验结果吻合,表明提出的导航误差分析和圆概率估算方法是有效的,可准确预报水下机器人导航精度。     

格氏作图法的计算机图解法

对格氏作图法的研究已经有很长的历史,早在1952年,格兰(Gran)首先提出作为电位滴定的终点确定,1969年 Liberti 把它应用到离子选择电极的连续标准加入法中。目前国内普遍使用的是具有10%体积校正的格氏作图纸。赵藻藩等曾提出利用△E 与斜率 S 的关系作共线图,以消除斜率不标准(即一价不为58mV,二价不为29mV)所引起的误差,不必做空白试验,从而使操作步骤简化。王基镕用计算机编写绘制格氏图坐标(毫伏电位值和体积值的二维坐标)的程序,并在大型绘图仪上绘出,可取代常规的707     

最小偏差法在机械多目标优化设计中的应用

提出了处理多目标问题的最小偏差法,并将其应用于机械多目标优化设计.以流体动压滑动轴承多目标优化设计为例,建立了以摩擦系数最小、发热量最小和承载能力最大为目标函数的多目标优化设计数学模型,根据最小偏差法原理构造统一目标函数,利用改进遗传算法对该问题进行了优化设计.算例整个求解过程和结果表明,该方法既可以避免人为因素的影响...     

基于递推近似最小一乘的多传感器系统偏差稳健估计算法

对于多传感器多目标跟踪问题,系统偏差对航迹融合精度有较大影响,因此在信息融合系统中,首先要对各传感器的系统偏差进行估计,而在含错误关联和观测野值的复杂环境下,传统系统偏差估计方法的性能会严重退化.对此,提出一种具有递推形式的近似最小一乘稳健估计算法,以减少异常噪声对偏差估计的不利影响.使用平方根平滑逼近函数替代最小一乘法的目标函数,基于牛顿方向及其秩1修正推导出该方法的递推求解框架.基于条件数分析,证明所提出算法的数值稳定性好于Huber方法.通过两个仿真算例,将所提出算法与已有其他算法进行对比验证.仿真结果表明,在含错误关联和观测野值的条件下,所提出算法可以改善偏差估计精度,并且明显好于已有的其他算法.     

基于牛顿迭代法的椭圆近似画法误差分析

四心圆法是用四段圆弧拼接成近似椭圆。由于其对称性,取图形的1/4 为研究对象, 利用二分法求解方程组,得出两段圆弧拼接点坐标值;分别用两段圆弧的极径和实际椭圆中相应 的极径进行长度误差分析,列出两段圆弧与椭圆极坐标方程,使用牛顿迭代法,求出圆弧与实际 椭圆的极径长度最大误差值;计算出近似椭圆与实际椭圆面积,求出面积误差值。在编程软件中, 根据所得数学模型编制计算器,计算结果列表对比分析,得出四心圆法作近似椭圆的误差结论。     

基于四线法蓄电池纯阻抗的检测

研究表明,蓄电池的内阻已是评价蓄电池性能的重要指标之一,但其构成是比较复杂的。本文利用四线测试法对其纯阻性部分电阻进行测量,进而评判蓄电池的好坏,此方法在一定程度上对蓄电池行业的发展具有推动作用。     

基于边界的最小二乘椭圆拟合改进算法

由于变电站巡检机器人停靠位置和云台转动的偏差,拍摄所获得的图像中仪表位置会有较大不同。为解决图像中仪表的定位问题,文中提出了一种快速地利用边界提取椭圆形目标的方法,可有效地解决图像中圆形目标的提取。原有最小二乘椭圆拟合算法对图像边界上所有样本点都参与运算,所以会对椭圆拟合的最后结果产生偏差且耗时较长。针对这种情况,采取边界的最小二乘拟合算法,依次取图像边缘提取后的边界,逐段拟合椭圆,并对拟合出的椭圆进行评估,选取适合待检测目标的椭圆区域,具有快速高效、定位准确等特点。最后,通过合成图像和实际图像的应用验证了算法能够拟合出具有高精度的椭圆,能够有效地处理仪表表盘的提取。     

一种新型的插补方法--自动过象限卡诺图最小偏差法

数据系统各种插补方法中,最小偏差法是脉冲增量方法中精度最高、运算速度最快的插补方法。本文提出一种新的最小偏差法--改进的卡诺图自动过象限最小偏差法。     

基于无源RFID的最小包容圆自适应定位法

为了适应对精确度要求越来越高的RFID室内定位系统的发展,本文提出一种将"最小包容圆定位法"与LAND-MARC算法中采用自适应K临近法相结合的定位系统,通过最小包容法找到目标的定位坐标。此外,为了配合本文所采用的算法,本文还用无源参考标签代替有源参考标签,拓扑结构布设为可以提高定位性能的正三角形网络形式,使整个系统得到很好的统一。仿真结果表明,最小包容圆自适应算法可以大大提高定位系统的精确度。     

八心圆弧拟合椭圆误差的理论解析及最优解及最优解

在数控加工领域,由于加工刀具一般采用的是球刀,因此在加工非圆的曲面时采 用的是用圆弧拟合的方法转换成圆弧加工,理论拟合精度决定了加工误差;圆弧拟合椭圆有无 数解,针对八心圆弧拟合椭圆没有准确的误差算法导致拟合椭圆的精度较模糊这一问题,根据 图形学理论提出了等差拟合弧的概念,确定了八心圆弧拟合椭圆的定解区间,导出了拟合椭圆 的八心圆弧法向误差超越方程解析式,并用二分法求解,在AutoCAD 环境下应用Visual LISP 语言编程,求解出根据法向误差确定八心圆弧拟合椭圆的最小误差带,从而确定八心圆弧拟合 椭圆的最优解,使八心圆弧是否可以拟合给定形状公差的椭圆有了准确的判断依据。     

局部PCA参数约束的Hough多椭圆分层检测算法

针对随机Hough变换(RHT)在复杂图像中检测圆及椭圆时随机采样所造成的大量无效采样、无效累积以及运算时间长等问题,提出基于局部PCA感兴趣参数约束Hough多椭圆分层检测思路。首先利用边缘检测算子获得边缘信息并去除边缘交叉点,在边缘图像中标记并提取出满足一定长度的连续曲线段;其次利用线段PCA方向分析确定是否属于有效曲线段;然后,对所有感兴趣曲线段按照标记顺序依次利用椭圆拟合办法初步得到感兴趣椭圆粗略参数,根据拟合结果进而模糊约束Hough变换参数搜索范围,得到精确椭圆参数;最后利用检测结果更新图像空间,删除已经检测到的椭圆,依次进行,直到所有椭圆检测完毕。实验结果表明,该算法在计算、存储消耗上均大大减少。     

基于动态椭圆曲线的足球机器人射门路径规划算法

为提高机器人足球比赛中射门成功率,提出了一种基于动态椭圆曲线的射门路径规划算法。通过计算足球机器人当前位姿及期望射门角度,控制机器人按照椭圆曲线路径运动至射门目标点,实现快速有效击球射门。仿真实验及实物机器人实验验证了算法的有效性,动态椭圆曲线射门规划算法运动路径短,且能够以合理射门角度完成射门。     

基于椭圆拟合的快速钢管计数方法

为满足钢管计数中精度和速度的需求,提出了一种新型的椭圆检测方法.该方法避开了Hough变换或随机Hough变换的复杂性,直接通过边缘跟踪对椭圆进行拟合,通过其它边缘像素对拟合结果进行校验和对比,对概率超过阈值的无包含椭圆进行计数.在边缘检测过程中对Robert算子进行了改进,并在阈值分割前对边缘进行了增强,在阈值分割后对边缘进行了保持连通性的细化.根据需要还可以在计数过程中加入人工指导.实验结果表明,该方法能快速准确地检测出图像中所有椭圆.     

基于SIFT的椭圆区域鲁棒数字水印方案

如何有效抵抗去同步攻击是数字图像水印研究领域的热点问题之一。利用图像仿射协变特征,提出一种可有效抵抗去同步攻击的鲁棒水印算法。对目前流行的利用多尺度Harris和SIFT描述算子来匹配图像的方法,后者有较好的匹配效果,对恢复同步水印更加稳定,并且能较好抵抗去同步攻击。该算法利用性能稳定的SIFT算子提取图像特征点,并通过基于最小生成树聚类算法的选择策略获得一组稳定且彼此独立的椭圆仿射协变特征区域,基于特征区域,利用椭圆归一化得到具有缩放和旋转不变性的圆形区域。将圆形区域进行非下采样轮廓变换（NSCT）,其中非下采样轮廓变换不仅克服了小波（Wavelet）变换的非奇异性最优基缺点,而且提供了优于轮廓（Contourlet）变换的平移不变性。将水印嵌入变换后的低频子带中。该算法实现盲提取,仿真实验结果表明,提出的算法是有效的且对常规图像处理、几何攻击以及组合攻击均具有较好的鲁棒性。     

视觉测量中椭圆自动检测与定位方法

针对视觉测量中椭圆目标的检测效率与定位精度较低的问题,提出一种高效的椭圆识别与定位方法。该方法利用回光反射控制点的强反射特性,提取目标的边缘信息,对连续的边缘进行分组,利用椭圆长轴信息对每组边缘数据进行椭圆识别,采用基于变量含误差模型的椭圆拟合方法,实现椭圆目标中心的精确定位。实验证明,该方法具有快速、自动化、定位精度高、鲁棒性好等优点,在视觉测量中具有广泛的应用前景。     

用于机器视觉系统设计的基于二次曲线的椭圆估计

研究了一种基于二次曲线的椭圆估计方法,该方法的主要优点是在进行椭圆中心点检测的时候,不用检测图像上单个椭圆的边界,而只计算图像上的梯度信息.利用椭圆的梯度信息计算椭圆上各点的切线方程,根据切线方程和椭圆的二次曲线性质解算出椭圆曲线的各个系数,根据这些系数就可以求得椭圆的中心点及其各个参数.并且通过引进形态学的图像处理方...     

Adaptive-feedrate interpolation for parametric curves with a confined chord error

Recently, modern manufacturing systems have been designed which can machine arbitrary parametric curves while greatly reducing data communication between CAD/CAM and CNC systems. However, a constant feedrate and chord accuracy between two interpolated points along parametric curves are generally difficult to achieve due to the non-uniform map between curves and parameters. A speed-controlled interpolation algorithm with an adaptive feedrate is proposed in this paper. Since the chord error in interpolation depends on the curve speed and the radius of curvature, the feedrate in the proposed algorithm is automatically adjusted so that a specified limit on the chord error is met. Both simulation and experimental results for non-uniform rational B-spline (NURBS) examples are provided to verify the feasibility and precision of the proposed interpolation algorithm.     

圆形标志投影偏心差补偿算法

目的 圆形标志目前正广泛地应用于各类视觉测量系统,其圆心定位精度决定了测量系统的测量精度。当相机主光轴与标志表面不平行时,圆被映射为椭圆,圆心位置计算产生偏差。光轴与标志表面夹角较大或标志较大等情况下会产生较大的偏心差进而严重影响系统测量精度。为此,提出一种基于三同心圆圆形标志的投影偏心差补偿算法。方法 算法基于三同心圆的圆形标志设计,根据3组椭圆拟合中心坐标解算偏心差模型进行计算补偿。结果 针对圆形标志偏心差问题,同心圆补偿算法取得良好效果,有效提升了圆形标志定位精度。仿真结果表明,在拍摄角度、拍摄距离、圆形标志大小不同的情况下,偏心差在像素量级,补偿后偏心差在10^-11像素量级。实物实验结果表明,若设计有直径分别为6 cm,12 cm,18 cm的三同心圆标志,经解算补偿结果较以往两同心圆算法精度提高一倍,偏心差值减小80%,测量误差在0.1 mm左右。结论 本文提出了一种新的偏心差补偿算法,利用三同心圆标志增加约束解算偏心差。与以往偏心差补偿算法相比,此方法精度更高,且无需预先平差解算相机与目标的距离、拍摄角等参数,仅需要知道标志圆形半径比例及椭圆中心坐标即可计算补偿,具有很高的实用性,可用于改善基于非编码标志点的深度像匹配、基于圆形标志点的全自动相机标定方法、视觉导航定位等应用中。     

电子罗盘最佳椭圆误差补偿方法

摘要：电子罗盘的方位数据可作为导航系统的初始位置数据,然而,电子罗盘在实际使用中极易受到外界磁场环境的影响而产生罗差,有效的减少罗差是提高导航系统初始位置精度的一项技术措施。本文研究了电子罗盘的最佳椭圆误差补偿方法,并把该算法应用到实际SINS-GPS组合导航初始对中,给出了实施方案和罗差补偿数据。实验验证,最佳椭圆误差补偿算法有效的消除了罗差,该罗盘可以应用于普通导航初始位置对准及其它领域。     

Estimation and inference in the yield curve model with an instantaneous error term

Many variations exist of yield curve modeling based on the exponential components framework, but most do not consider the generating process of the error term. In this paper, we propose a method of yield curve estimation using an instantaneous error term generated with a standard Brownian motion. First, we add an instantaneous error term to Nelson and Siegel’s instantaneous forward rate model [C.R. Nelson, A.F. Siegel, Parsimonious modeling of yield curves, Journal of Business 60 (1987) 473–489]. Second, after differencing multiperiod spot rate models transformed using Nelson and Siegel’s instantaneous forward rate model [C.R. Nelson, A.F. Siegel, Parsimonious modeling of yield curves, Journal of Business 60 (1987) 473–489], we obtain a model with serially uncorrelated error terms because of independent increment properties of Brownian motion. As the error term in this model is heteroskedastic and not serially correlated, we can apply weighted least squares estimation techniques. That is, this specification of the error term does not lead to incorrect estimation methods. In an empirical analysis, we compare the instantaneous forward rate curves estimated by the proposed method and an existing method. We find that the shape from the proposed estimation equation differ from the latter method when fluctuations in the interest rate data used for the estimation are volatile.