基于单目视觉的移动机器人导航算法研究进展

基于单目视觉的移动机器人导航的研究,涵盖了机器视觉、模式识别和多目标跟踪多个领域．其算法框架不仅成功应用于移动机器人导航,还为目标检测、识别与跟踪领域的研究提供了可供参考的模型．该综述将以算法发展历史为脉络,结合一些典型系统,通过对关键技术和算法结构的分析比较,总结算法本身的发展前景和由此发展起来的可供相关研究参考的算法框架．     

基于移动机器人路径规划的鼠群算法

研究静态环境下机器人路径规划问题,并根据老鼠觅食行为提出一种鼠群算法.该算法引入环境因子和经验因子,每次搜索后对路径进行经验因子更新,通过迭代的方式寻找静态环境下机器人最佳路径.同时提出一种禁忌策略,有效地避免了路径死锁问题.理论分析和实验结果表明,该算法能使机器人在有较多障碍的环境下迅速找到一条优化路径,而且安全避碰,与同类算法相比具有一定的优越性.

     

机械臂视觉伺服系统中的高精度实时特征提取

以机械臂视觉伺服系统为背景,立体视觉所需要的特征点为目标,提出一种基于颜色块的实时特征提取方法．特征点的定位分为粗定位和精定位两个过程,粗定位用来跟踪目标颜色块,精定位在粗定位的基础上,切出小图像并提取目标轮廓,利用犓 犔变换对轮廓点进行分类,并通过最小二乘法对边缘点进行拟合．根据直线方程计算顶点的亚像素精度坐标,为下一步的目标位姿测量提供基础．实验结果验证了该方法的有效性．

     

一种基于改进粒子滤波的多目标跟踪算法

针对复杂背景环境下的多目标跟踪问题,论述了主要的数据关联技术,将目标检测算法与粒子滤波相结合,利用颜色直方图作为观测模型,并利用全领域(GNN)算法进行数据关联,提出一种改进的基于粒子滤波的多目标跟踪算法,实现了视频场景中的多个目标跟踪.该算法对于目标在场景中的频繁出现和消失,相似外表,交叉运动和短暂遮挡等均有较好的处理效果.

     

基于灰色定性理论的移动机器人地图创建

针对移动机器人自主导航地图创建中超声波信息存在不确定性的问题,提出一种新的基于灰色定性理论的超声波信息解释和融合的方法,并用于处理超声波传感器信息和移动机器人创建环境地图．首先,引入概率灰数对超声波信息的不确定性进行描述,以获得栅格单元和传感器的概率灰数模型;然后,设计超声波传感器新旧信息的融合方法,从而得到环境地图的整体表示;最后通过地图创建仿真实验结果表明了这种方法具有良好的鲁棒性和准确度．

     

Sigma-Point直接式卡尔曼滤波惯性组合导航算法

基于西格玛点采样加权的方法,以姿态,速度和位置等9个导航参数为状态向量,以卫星导航系统的速度和位置组成6维观测向量,构建直接式卡尔曼滤波器,融惯性导航系统求解和状态估计的过程为一体,直接描述系统导航参数动态过程.仿真结果验证了惯性组合导航Sigma-Point直接式滤波方法的有效性,表明该非线性直接式滤波方法可提高惯性组合导航系统的导航精度和对飞机,导弹等载体非线性机动过程的适应性.

     

基于PSR模型的规划算法

提出一种基于PSR模型的规划算法.首先提出了状态经历的概念与发现方法,并进一步用此概念来描述系统的PSR状态.在此基础上,讨论了如何用判别分析方法,确定任意经历下的PSR状态以及如何在该过程中同时获取系统的PSR模型.从而可引入Q学习算法,用于决策当前的最优策略.算法被应用于一些标准的POMDP问题,实验结果验证了所提方法的有效性.

     

双目立体匹配算法的研究与进展

立体匹配一直是计算机视觉领域的一个中心研究问题.首先综合介绍了立体匹配算法的研究概况,论述了双目立体匹配算法中各种约束的核心概念和适用范围;然后重点归纳分析了立体匹配算法的分类及其发展过程中的各种演化算法,对其关键技术进行了剖析和比较,并总结了目前存在的主要难题和可能的解决途径;最后对该领域存在的问题和技术发展趋势进行了分析和讨论.

     

云决策分析方法

提出一种基于不确定性人工智能的决策分析方法.该方法利用云理论中的云变换和概念提升方法来刻画属性因素的概念云模型,并对每个因素都分配相应的云权重;使用X-条件云和极大判定法,找出每个因素的最佳评判语言云模型;让云权重参与综合评判,最终通过云计算得到基于云滴分布的综合评价结果.实验结果表明,与传统的模糊决策分析相比,它更具有易理解性,广普适性和高准确性等特点.

     

基于DESO的Mean Shift目标跟踪算法研究

将基于DESO的运动预测算法和Mean Shift算法相结合,形成一种新的基于Mean Shift的快速目标跟踪算法.该算法以DESO预测位置作为Mean Shift算法下一帧候选模型的计算中心,实现了对快速运动目标的跟踪,并通过DESO对目标运动轨迹进行预测,较好地解决了目标完全遮挡时的跟踪问题.实验结果表明,该算法具有预测精度高,实时性好,抗遮挡能力强的优点.

     

免疫调度算法综述

调度问题在科学和工程中广泛存在且难以求解,人们一直寻求先进的调度算法来解决这一问题．基于生物免疫系统的计算智能发展迅速,并很快被应用于调度问题,体现了其解决调度问题的优势和特色．对此,综述了国内外免疫调度理论和算法的研究现状,介绍了基于克隆选择、免疫网络、疫苗接种等原理的调度算法,并将其按免疫机理、优化目标以及解决的问题进行分类．最后给出了免疫调度算法在各领域中的应用及其未来研究展望．

     

基于广义似然比的自适应在线配准算法

针对机载雷达配准时出现的偏差跳变问题,提出一种基于广义似然比(GLR)的在线配准算法.该算法通过对配准公式的测量残差进行检验,可以自适应地估计偏差跳变量.Monte Carlo仿真实验表明,与传统的配准算法相比,在偏差发生跳变时,该算法能迅速检测到跳变发生时刻并正确估计出跳变量的大小,偏差估计值可在较短的时间内收敛到跳变后的真实值,且估计精度较高,接近CR下界.

     

一类新的粒子群算法

提出一种新的模糊粒子群优化算法---收敛模糊粒子群优化算法.重点研究了收敛因子的确定和模糊隶属度函数的选择对算法性能的影响.在考虑计算效率的同时,提高了算法的精度.利用4个基准函数测试了收敛模糊粒子群优化算法的性能,并与模糊粒子群优化算法$收敛粒子群优化算法以及基本粒子群优化算法进行了对比.实验结果表明#新算法具有很好的性能.

     

基于自适应蚁群算法的软硬件划分

为了更好地解决软硬件双路划分问题,提出一种自适应蚁群算法．基本思想是：对状态转移概率与信息素挥发因子,采取自适应调节策略．保证了算法前期蚁群的随机性较大,可以充分全局搜索;算法后期蚁群的随机性降低,以使算法在较短的时间内收敛．对不同节点的控制数据流图进行仿真实验,表明在同等条件下,相对于改进模拟退火、改进禁忌搜索、改进蚁群算法以及ＤＣＧ３Ａ 方法,所提出算法的命中率与收敛时间结果均更优．节点规模越大,优势尤其明显．

     

适应性粒子群寻优算法Ⅱ

适应性粒子群寻优算法Ⅰ(APSO-Ⅰ)是在有序的决策中始终引入随机的,不可预测的决定.为解决APSO-Ⅰ算法收敛深度不够的问题,提出适应性粒子群寻优第Ⅱ代算法(APSO-Ⅱ).APSO-Ⅱ算法是将有序(标准PSO粒子群寻优)和无序(自适应寻优)进行适当的分离,以发挥各自的优势.在自适应寻优阶段,通过在最优粒子邻域空间探寻更优化的解,一但新的优化解被发掘,便利用标准PSO快速寻优.典型复杂函数优化的仿真结果表明,APSO-Ⅱ在收敛速度和收敛深度上均优于DPSO(耗散型PSO),HPSO(自适应层次PSO),AEPSO(自适应逃逸PSO)和APSO-Ⅰ.

     

一类优化问题的分解算法

讨论一类大规模系统的优化问题,提出一种递阶优化方法．该方法首先将原问题转化为多目标优化问题,证明了原问题的最优解在多目标优化问题的非劣解集中,给出了从多目标优化问题的解集中挑出原问题最优解的算法,建立了算法的理论基础．仿真结果验证了算法的有效性．

     

在原始空间用Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ算法训练线性支持向量机

为了加快并行下降方法（ＣＤ）用于线性支持向量机（ＳＶＭ）时的最终收敛速度,将Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ算法（Ｒ）用于线性ＳＶＭ．在内循环,Ｒ 通过解一个单变量子问题来更新狑的一个分量,并同时固定其他分量不变;在外循环,采用Ｇｒａｍ-ｓｃｈｍｉｄｔ过程构建新的搜索方向．实验结果表明,与ＣＤ 相比,Ｒ 加快了最终的收敛,在分类中能更快地获得更
高的测试精度．

     

基于对象的扩展Petri网协同设计过程分析

针对协同设计中任务的执行流程缺乏柔性,不利于分析实际设计过程的现状,提出一种单元调用变迁对与决策变迁相集成的基于对象的扩展Petri网,扩展了Petri网的可达图以适应分析OEPNs模型.采用OEPNs中的过程网和单元网对协同设计过程建模,利用模型中的单元调用变迁对和决策变迁对过程本身和可能状态进行分析.最后与相关的研究工作进行比较并给出了结论.

     

一类自适应混沌文化算法

混沌变异进化算法忽略了混沌规律性,未充分利用知识来提高算法的局部收敛能力.为此,借鉴文化算法的双层进化结构,在文化算法的进化引导函数中引入自适应混沌变异策略,提出一种自适应混沌文化算法.利用进化过程隐含知识控制变异尺度,使知识引导个体能跳出局部较优解,在保证种群多样性的同时,实现进化后期的精细搜索.仿真结果表明,该算法可以有效提高进化收敛速度,具有较好的计算稳定性.

     

离散微粒群优化算法的研究进展

首先,介绍了近年来出现的５种较为典型的离散ＰＳＯ,并分析了它们与基本ＰＳＯ 之间的联系和区别;然后,归纳了提高离散ＰＳＯ 优化性能的若干途径,并总结了离散ＰＳＯ 的应用现状;最后,探讨了离散ＰＳＯ 有待进一步研究的若干方向和内容．