手持设备增强现实开发平台研究及应用

为在手持设备上实现基于增强现实技术的应用开发,针对手持设备计算资源有限而检测标记角点计算量大、影响跟踪注册实时性问题,提出了快速标记角点检测算法;针对手持设备随用户操作而产生抖动的问题,提出了基于窗口的摄像机姿态估计算法。在对ARToolKit改进的基础上,实现了具有较高跟踪注册实时性的手持设备增强现实平台。基于该平台设计研制了基于增强现实技术的手机游戏。     

基于Android平台改进的室内WiFi定位算法的研究

基于Android手机平台设计并实现了WiFi室内定位系统。该系统采用指纹定位算法,通过手机采集室内WiFi信息并建立数据库,当用户发出定位请求时,手机将扫描到的WiFi信息发送给数据库,通过匹配算法进行位置定位。通过对采集后的数据进行加权以及对数据库数据进行预先处理,降低了运算量,同时去除了较小的信号强度的干扰。实验表明,与传统算法相比,该系统定位精度大大增加。     

胶囊内窥镜磁定位算法改进及实验研究

针对胶囊内窥镜磁定位磁场计算模型复杂和实时性较差的问题,提出了一种逆推定位算法.在胶囊内窥镜磁偶极子模型基础上,建立了磁定位系统数学模型,采用一种快速的定位求解算法,以最小二乘法构建磁定位目标函数,根据阵列磁阻传感器的输出电压,通过线性算法计算出胶囊内窥镜中永磁体位置和方向的一个初值,使用非线性算法进行迭代,求解胶囊内窥镜永磁体位姿最优解,简化了定位算法的复杂度,实时性得到大大提高.同时搭建胶囊内窥镜磁定位系统,实验结果表明该设计是可行和有效的.     

一种基于WiFi的改进型室内位置指纹定位方法

在室内WiFi位置指纹定位系统中,由于室内环境的复杂性及易变性,定位精度很难得到保证。通过实验测试分析人体对WiFi信号的影响以及不同位置设备接入点数目的变化情况,本文提出一种在手持设备的定位系统中增加位置指纹特征以提高定位精度的改进型定位方法。该方法将手持设备的方向角和接入点数目这2个位置特征加入位置指纹中,丰富了离线数据库的位置特征。通过对常规位置指纹库定位和改进的位置指纹库定位的测试对比,得出使用改进的位置指纹库定位可以提高系统的定位精度的结论。     

基于CSS的井下精确定位服务系统设计

针对目前无线传感器网络定位系统存在定位精确度不高的问题,提出了一种基于CSS的井下精确定位服务系统设计方案,介绍了该系统的硬件构成、CSS精确定位算法和系统的具体工作过程等。该系统通过基于TDOA的CSS精确定位技术准确地定位终端位置,并通过WCDMA的3G通信模块发送数据到云计算服务平台,以便用户在任何能使用Web浏览器平台的地点获取终端位置信息。仿真实验结果表明,相比其他井下定位系统,该系统可大大提高定位精度,减少定位误差。     

机器人听觉系统中指纹定位改进方法

针对传统指纹定位方法中高定位精度依赖于高参考点密度、计算复杂度高的问题,提出了一种改进的声音位置指纹定位方法。基于声音位置的聚类算法首先被用来构建位置指纹数据库,从而降低在线搜索数据库的计算成本,同时线性插值方法被采用在选定聚类内生成虚拟参考点来更新数据库,最后,目标位置由声源与虚拟参考点的指纹相似度计算得出。实验结果表明,该方法能有效提高低参考点密度下的系统定位精度,同时算法复杂度低。     

基于手持设备的室内定位系统设计与实现

为解决无法在室内使用GPS的问题,设计并实现了基于常用手持设备(如手机、平板电脑)的室内定位系统。系统融合了传统的惯性定位方法和基于WiFi信号强度定位方法,易于搭建,仅需一个包含惯性传感器、电子罗盘、WiFi扫描的手持设备。提出了惯性定位中的路径匹配算法和WiFi信号定位方法中的位置估计算法。经实际测试,系统定位精度小于4m。     

基于克里金空间插值的位置指纹数据库建立算法*

为解决室内定位系统中建立位置指纹数据库工作量庞大的问题,提出了一种融合信号衰减因素的普通克里金空间插值建库算法。该方法首先采用高斯滤波对有限预选参考点的信号强度采样数据进行预处理,并基于球状模型由参考点预处理数据拟合出空间变异函数,然后采用普通克里金插值法对其它位置的信号强度进行估值并生成相应的位置指纹,最后由有限实测数据生成大容量高分辨位置指纹数据库,并通过KNN_Filter算法和对数权重算法完成了定位仿真,验证了该建库方法的有效性。仿真实验结果表明,该算法在保证定位精度的前提下相比传统建库方法可降低40%左右的工作量,提高了室内位置指纹定位方法的工作效率。     

确定性地图匹配算法在车辆导航的应用和推广

在车辆导航中,地图匹配算法通过筛选正确道路来计算和显示车辆行驶的正确位置并校正车载定位系统的误差。基于神经网络的自适应确定性地图匹配算法便是其中的一种,但该方法运算量大,不能够适应实时性要求。对确定性地图匹配算法作了一系列的改进：在各节点处选择适当固定的参数替代利用神经网络对参数进行自适应的调整,简化了车辆是否进入节点区域的判断条件,取消了在跟踪模式下的确定性值计算,从而使算法在不降低计算准确性的基础上大大减少了运算复杂度,提高了时间效率,更能够适应实时导航系统的需求。     

基于测距技术的井下动目标精确定位方法

针对现有煤矿井下人员定位系统定位精度不高、不能满足精确定位场合需求的问题,提出了一种基于测距技术的井下动目标精确定位方法。该方法利用RSSI和TOF测距技术计算动目标的精确位置,在因通信障碍导致测距失败时,利用历史数据估计目标的当前位置。实验结果表明,该方法可以有效获取动目标位置,且运算复杂度低,实时性好,可用于井下精确定位等场合。     

危险气体泄漏源搜寻多机器人系统的设计与实现

危险气体泄漏源搜寻是仿生嗅觉技术的重要应用领域之一.为了提高气体泄露源定位的效率和准确性,设计并实现了一种基于无线传感器网络的气源目标搜寻多机器人系统.该系统由多个嗅觉机器人组成,每个机器人作为无线传感器网络节点实现信息交换,协同工作,实现危险气体泄漏源的定位.嗅觉机器人以DSP处理器(TMS320F28335)为控制核心,对MOS气体传感器和风速传感器的输出信号进行融合,设计了浓度梯度与风速信息相结合的单一气体泄漏源搜寻算法.当嗅觉机器人完成气源定位时将发出警报,其他机器人利用装配的麦克风阵列和声源定位算法实现对泄漏源的间接定位.最后,为了说明所设计的多机器人系统对气体泄露源定位的有效性和准确性,本文设计了针对单一泄露源的气源搜寻实验进行验证.     

基于分层定位模型的RFID定位算法研究

识别和定位为智能停车场等服务领域提供关键信息,基于RFID的LANDMARC算法为常见的室内定位方法。文中对低成本、高精度的经典室内定位算法LANDMARC进行分析,针对其在定位过程中单纯根据信号强度的欧几里得距离选择节点进行定位计算的不足,提出基于双层定位模型的算法D-LANDMRAC。该算法主要由初步定位和精确定位两部分组成,初步定位过滤掉问题参考标签,再基于“距离-损耗冶公式利用标签之间信号强度差进行精确定位。仿真结果表明,相比LANDMARC算法,D-LANDMRAC算法定位精度有了明显的提高,并且定位误差的分布更加均衡。     

基于LoRa指纹的室内定位算法

在基于LoRa的室内定位研究中,提出一种基于LoRa指纹和支持向量回归(SVR)的室内定位算法。针对传统基于无线信号RSSI指纹和SVR室内定位算法定位精度不高问题,从两个方面进行改进:在指纹特征方面,增加LoRa测距指纹,提高指纹稳定性;在指纹数据库建立和在线定位过程中,分别采用高斯滤波和中位数滤波来对指纹进行预处理,消除指纹的粗大误差。实验结果显示:1 m以内的定位误差的累积概率为78.5%,3 m以内的定位误差的累积概率为90%。增加LoRa测距指纹之后定位精度相比之前提高了40%;增加了高斯滤波与中位数滤波预处理后定位精度较传统的支持向量回归算法提高了38%。两个方面改进之后定位精度总体提高63%,证明了该算法的两个改进是有效的。     

一种联合的人眼精确定位算法

眼睛定位在人脸识别中占有重要地位.为达到高效精确的人眼定位,提出一种联合的眼睛定位方法,该方法先用基于AdaBoost算法的分类器对眼睛对区域进行粗定位,同时使用灰度极小值区域(MER)快速地检测出图像中的单眼候选.通过联合眼睛对位置与单眼候选进行处理,判决并给出最终人眼精确位置.为提高算法的性能文中引入了边缘方向直方图(EOH)特征作为AdaBoost分类器特征,并采用了单眼及眼睛对定位校验模式.该算法能有效地压缩训练样本集规模,并能快速精确地对人眼进进行定位.本算法在CAS-PEAL 人脸数据库、JAFFE 数据库等数据集上均有良好表现.     

基于数学形态学的车牌定位

车牌定位是汽车牌照识别系统中的重要环节,直接影响车牌识别的准确率。对数学形态学进行了研究,并且分析了利用数学形态学进行车牌定位的原理。为了对汽车牌照进行精确的定位,提出了一种基于数学形态学的车牌定位方法。对汽车图像进行预处理和阈值分割后,利用不同的结构元素对二值图像进行形态学滤波,以进一步消除干扰。最后利用面积、长宽比和垂直投影特征值进行综合分析,完成车牌定位。实验结果表明,该方法定位准确率高,为车牌识别创造了良好的前提。     

一种分布式实时数据系统中的基于动态索引策略的存取定位机制

提出一种分布式实时数据系统中的基于动态索引策略的存取定位机制.该机制结合了改进的一致性哈希算法与“虚拟Token空间”机制.在该机制基础上,针对流程工业领域测点数据的特征和需求,用大量的廉价服务器实现了实时性高、吞吐量大、可扩展性好的分布式实时数据库系统.该数据库系统具有测点数据写入位置的自寻找、服务器集群内部状态变更时测点数据位置的自切换、数据查询的自优化、服务器负载自均衡等优势.该系统封装了分布式系统的各种瓶颈问题,使用户不需要关心系统内部的机制,可以像使用单体数据库系统一样直接向系统读写数据,而该系统性能又是单体数据库的叠加.通过在原型系统中测试验证,结果表明该机制能够达到设计预期目标和性能要求.     

基于模糊匹配的补丁文件定位算法研究

补丁文件定位是实现主机漏洞扫描及补丁推送系统的关键。本文在给出主机漏洞扫描及补丁推送系统的组成与补丁数据库设计的基础上,提出了基于模糊匹配的补丁文件定位算法。试用表明该算法可以有效提高补丁文件定位的效率与符合度。     

基于肤色和模板匹配的人眼定位

提出了一种基于肤色和模板匹配的彩色图像人眼定位方法。首先利用YCbCr空间的肤色模型粗定位可能的人脸区域,然后在候选人脸区域用平均眼模板作基于金字塔结构的模板匹配定位眼睛。实验结果表明该方法在复杂背景下极大地提高了眼睛定位速度和精确度,具有较好的光照鲁棒性。     

基于TDOA的无线定位系统的应用与分析

随着通信技术的发展,无线定位技术广泛应用于社会的各行各业。本文首先分析TDOA定位技术的数学模型,通过算法实现移动台的定位。并将其应用于无线网络优化系统中问题网络的定位,使用Matlab软件实现在4个基站下的移动台定位仿真,最终得到比较理想的仿真结果。     

USAN-AAM人脸特征点快速定位方法*

基于反向合成算法的AAM（active appearance model）是一种快速而高效的人脸特征点定位方法,但由于其纹理模型仅包含灰度信息,当测试数据集中的图像光线条件和训练数据集中的图像光线条件有较大差异时,算法定位精度明显下降。基于此,提出了一种改进的AAM人脸特征点定位方法USAN-AAM。实验结果表明,与原方法相比,该方法对光线变化更鲁棒,定位精度也更高。