视觉感知的无人机端到端目标跟踪控制技术

针对无人机机动目标跟踪的自主运动控制问题,提出连续型动作输出的无人机端到端主动目标跟踪控制方法. 设计基于视觉感知和深度强化学习策略的端到端决策控制模型,将无人机观察的连续帧视觉图像作为输入状态,输出无人机飞行动作的连续型控制量. 为了提高控制模型的泛化能力,改进基于任务分解和预训练的高效迁移学习策略. 仿真结果表明,该方法能够在多种机动目标跟踪任务中实现无人机姿态的自适应调整,使得无人机在空中能够稳定跟踪移动目标,显著提高了无人机跟踪控制器在未知环境下的泛化能力和训练效率.     

辐射源机动目标被动式鲁棒跟踪一种算法

为研究只测向目标跟踪系统在观测噪声为ε污染高斯分布背景下的辐射源机动目标鲁棒跟踪问题,提出一种简易而有效的变结构鲁棒跟踪算法。该算法由机动目标快速鲁棒检测器、变结构跟踪器（鲁棒MGEKF／PLKF）以及系统误差补偿等环节组成,能够在ε污染高斯分布背景下快速鲁棒检测和跟踪辐射源机动目标,同时根据系统误差特征可实时补偿系统跟踪误差。仿真结果表明,该算法能够有效解决辐射源机动目标鲁棒跟踪问题。     

基于多特征在线模板更新的鲁棒目标跟踪算法

在Mean-shift算法框架下提出一种基于多特征在线模板更新策略的鲁棒目标跟踪算法．首先,针对目标与背景色彩相似引发的跟踪漂移现象,提取照度不变性色彩特征与旋转不变性LBP纹理特征提取算法,并通过引入BWH算法实现多特征融合;其次,在传统的Mean-shift算法收敛条件上增加了直方图相似度校验,以避免陷入局部最优解．此外,还提出了基于直方图差异空间分布图的遮挡现象检测算法,从而提升了模板在线更新算法的准确性．实验结果表明,本文方法对于复杂动态场景、遮挡现象以及目标自身形变具有较强的鲁棒性和较高的准确性．     

鲁棒的PTZ摄像机目标跟踪算法

提出基于可旋转、变焦（PTZ）摄像机的目标实时智能跟踪算法.通过检测图像序列的方差,根据噪声和运动干扰的历史数据,建立相应的空间分布模型,实现有选择性的﹑高灵敏度的运动检测和云台控制.根据噪声的分布情况调整判决阈值,为不同区域赋予不同的检测灵敏度,提高了系统的噪声容限.自适应地调整方差的序列长度,实现系统灵敏度的大范围调整,以适应噪声、光照的快速变化和不同数量级别的运动幅度.推导长序列方差的快速算法,给出系统实时工作的例子.实验结果表明,算法工作可靠,响应迅速.     

利用局部特征联合匹配的非刚体目标跟踪

针对视频序列中非刚体目标的跟踪问题,提出了基于局部特征联合匹配的快速跟踪算法．算法将基于关键点的特征匹配问题转化为求解平衡指派的最优化问题,进而依据整体匹配最优的原则实现特征的联合匹配．跟踪过程为:首先分别提取目标模板和当前搜索区域的局部关键点并进行特征描述;然后依据联合匹配策略确定目标模板关键点在输入帧图像中的匹配结果;最后依据匹配结果确定目标在输入帧图像中的位置和尺度．实验结果表明,该算法对目标的非刚性形变具有较强的鲁棒性,能够适应复杂的背景变化并获得稳定的跟踪结果．     

自适应Kalman滤波的运动物体跟踪算法研究

针对实时视频中的运动物体跟踪问题,提出了一种基于自适应Kalman滤波的运动物体跟踪新算法。首先利用基于∑-△背景估计算法检测运动物体,并提取主要颜色特征。然后构建物体运动模型,并生成自适应Kalman滤波的系统状态模型。最后利用主要颜色特征进行物体跟踪,其结果反馈给自适应Kalman滤波器,并通过遮挡率自动调整参数达到正确跟踪。实验结果表明,所提出的自适应Kalman滤波算法在运动物体被遮挡等复杂条件下的鲁棒性好,还具有跟踪准确性高和数据计算量小等优点,可用于实时运动物体的检测与跟踪。     

基于粒子滤波和自适应模型的目标跟踪算法

为了提高粒子滤波的性能,使用集合卡尔曼滤波对建议分布进行改进,同时提出了用于视频跟踪的自适应融合模型．使用集合卡尔曼滤波结合当前的观测信息构造建议分布,结合当前观测信息对每一个粒子进行集合分析,得到新的建议分布,依据新的建议分布对粒子进行采样,同时在跟踪过程中将颜色特征模型和形状特征模型进行融合,并进行自适应更新．实验结果证明：相对于传统粒子滤波和扩展卡尔曼粒子滤波,使用新的建议分布可以更有效地降低均方根误差,同时自适应融合模型的稳定性要高于使用单一颜色模型．使用新的建议分布和融合模型,可以有效提高粒子滤波的准确性和稳定性．     

全球导航定位系统接收机的跟踪环路带宽设计

为实现全球导航定位系统(GPS)软件接收机对卫星信号灵活稳定的跟踪,采用非相干延迟锁定环和科斯塔斯环来实现伪码跟踪和载波跟踪;选择环路的带宽,利用最优化的设计理念,设计了GPS软件接收机的最优环路带宽,并且根据所估计的信噪比来确定跟踪环路的最优带宽,以达到总的误差最小.采用GPS卫星中频信号采样器采集实际的GPS数据,并通过Visual C及MATLAB进行了仿真实验,结果表明,接收机成功地跟踪上了7路信号,并以通道1中的数据计算出了同相和正交相信号,所设计的搜索和跟踪方法灵活有效,为接收机能够快速地对GPS信号实现捕获和跟踪提供了一定的保障.同时也使得GPS软件接收机对信号处理改用软件来实现,拥有了极大的灵活性.     

运动检测与定位的热释电红外传感新方法

针对人体目标运动检测与定位,提出了一种新型的热释电红外感知方法,采用递阶的体系结构对菲涅尔透镜的视场(FoV)进行空间调制。首先,对单个传感器节点上的多个热释电红外(PIR)传感器及其菲涅尔透镜的FoV进行环形调制编码,实现单自由度的FoV细分;然后,利用相邻的3个传感器节点相互协作定位。实验表明,该方法具有计算简单、鲁棒性好等优点。     

融合边缘片断与水平集分割的目标跟踪算法

提出了一种融合边缘片断特征与水平集分割的非刚体目标跟踪算法.首先通过Gentle AdaBoost训练器训练得到目标边缘特征字典;然后在每一帧图像中把目标边缘特征字典与图像边缘作Chamfer匹配,通过把具备鉴别能力的图像边缘片断特征嵌入到水平集能量函数中,用来降低背景中边缘信息的干扰.实验结果表明,在非刚体目标局部被遮挡的情况下,仍能准确获得目标轮廓,体现出了该跟踪算法良好的跟踪性能.     

基于OpenCV的运动目标检测与跟踪

提出了一种基于OpenCV的视频应用程序的开发方法。将Intel公司开放的OpenCV源代码作为开发的视频应用程序的基础函数库,改写或调用其中的函数,可根据需要用C＋＋语言开发视频应用程序,从而克服了视频应用程序开发周期长、效率低的缺点。给出了部分OpenCV具体的设置方法和过程,并通过利用OpenCV编写的运动目标检测与跟踪的应用程序验证了该方法的有效性和可行性。对图像进行形态学去噪、平滑滤波处理和二值化阈值分割等图像预处理,获得二值化黑白图像。通过轮廓提取和跟踪检测得到车辆和人的外轮廓,进而实现运动目标的跟踪。在VC＋＋6.0环境下,利用OpenCV编程实现了此方法。实验结果表明,该方法可行。     

A global vision system: using hue thresholds to exact feature and recognize

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｏｂｏｔｉｃｓｏｃｃｅｒｉｓａｎｅｗｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｍｕｌｔｉ ａｇｅｎｔｆｉｅｌｄ ,ｉｎｗｈｉｃｈｍｕｌｔｉｐｌｅａｇｅｎｔｓｎｅｅｄｔｏｃｏｌｌａｂｏｒａｔｅｉｎａｎａｄｖｅｒｓａｒｉａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｔｏａｃｈｉｅｖｅｓｐｅｃｉｆｉｃｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ[1 ] .Ｉｎ 1 993,ｉｔｗａｓｏｒｉｇｉｎａｔｅｄｂｙＡｌａｎＭａｃｋｗｏｒｔｈ[2 ] ｉｎｈｉｓｐａｐｅｒｔｉｔｌｅｄ”ＯｎＳｅｅｉｎｇＲｏｂｏｔｓ”ｔｈａｔｓｏｃｃｅｒｃａｎｂｅａｇｏｏｄｔｅｓｔ ｂｅ…     

Natural frequency characteristics of thin-walled homogeneous and manifold layered cylindrical shells underpressure using energy method简

Energy method for the vibration of two types of cylindrical shells,namely thin-walled homogeneous isotropic and manifold layered isotropic cylindrical shells under uniform external lateral pressure is presented.The study is carried out based on strain-displacement relationship from Love＇s shell theory with beam functions as axial modal function.A manifold layered cylindrical shell configuration is formed by three layers of isotropic material where the inner and outer layers are stainless steel and the middle layer is aluminum.The homogeneous cylindrical shell is made-up of isotropic one layer with stainless steel.The governing equations with uniform external lateral pressure for homogeneous isotropic and manifold layered isotropic cylindrical shells are obtained using energy functional by the Lagrangian function with Rayleigh-Ritz method.The boundary conditions that are presented at the end conditions of the cylindrical shell are simply supported-simply supported,clamped-clamped and free-free.The influences of uniform external lateral pressure and symmetrical boundary conditions on the natural frequency characteristics for both homogeneous and manifold layered isotropic cylindrical shells are examined.For all boundary conditions considered,the natural frequency of both cylindrical shells with symmetric uniform lateral pressure increases as h/R ratio increases and those considering natural frequency of the both cylindrical shells with symmetric uniform lateral pressure decrease as L/R ratio increases.     

基于GPS的ADCP流速和流量精确确定方法

根据声学多普勒流速剖面仪(ADCP)流速测量原理,提出了一种基于全球定位系统(GPS)的基准替代方法,即首先利用传统ADCP测量得到的绝对流速加上底跟踪船速,从而得到相对于换能器的相对流速;然后借助GPS罗经提供的外部方位数据替代ADCP内置磁罗经数据,并重新计算相对流速;最后利用GPS实时动态定位数据计算的船速替代底跟踪船速基准,进而实现绝对流速的准确计算.实验结果表明:该方法不但增强了ADCP测量的适用性,同时也提高了流速流量测量结果的精度.此外,给出了一种不动底质下ADCP安装偏角的在航探测方法,实现了0.5°的安装偏角探测精度,实验也验证了该方法的正确性和可靠性.     

基于图像分割与轨迹追踪的室内饰面施工进度智能评估方法

施工进度是工程项目管理的关键组成部分,传统的进度管理多依靠人工巡检,耗时费力且无法保障进度评估的时效性。为了实现施工进度的自动化、高效化监管,针对室内施工湿作业铺贴场景,提出一套智能化进度追踪与评估框架,基于改进的Mask R-CNN深度学习框架,自动提取室内墙面和地面的瓷砖铺贴进度,基于相机轨迹追踪算法,将整个施工层的大范围施工进度识别结果映射至BIM可视化模型,为施工数字孪生奠定基础。在上海市某高层建筑项目中进行实例研究,实现了施工图像的高精度分割,验证了研究框架的可行性。该框架不仅适用于室内瓷砖铺贴,也适用于抹灰、刷涂等室内装修工程。     

基于麦克风阵列的汽车笛语识别及笛声定位方法

首先采用能频积的声音检测算法检测笛声,并根据笛声信号能量和频谱特性,设计识别算法区分笛声与非笛声信号．并使用表格搜索方法辨识笛语语义,实现智能车间笛语交互．最后,结合接收信号的到达时延差和麦克风阵列的几何结构估计出鸣笛汽车的方位．实验表明,该系统的笛语识别准确度能达到90％,角度估计误差不大于3°,较好地完成了笛声源的实时定位．     

机器人双目视觉系统的标定与定位算法

介绍了双目视觉系统的构成,选用简单实用的张正友标定法对系统使用的两个CCD摄像机进行了标定.基于双目视觉系统,提出一种计算物体位置信息的解析解方法——投影法,利用标定结果对不同位置进行深度信息测量,通过计算结果分析,基于视觉信息探测到的位置信息在1500mm范围内,3个方向的误差分别为0.72mm,0.69mm,20.96mm,验证了方法的正确性.     

Numerical simulation of strain localization and damage evolution in large plastic deformation using mixed finite element method

An investigation of computer simulation is presented to analyze the effects of strain localization and damage evolution in large plastic deformation. The simulation is carried out by using an elastic-plastic-damage coupling finite element program that is developed based on the concept of mixed interpolation of displacement/pressure. This program has been incorporated into a damage mechanics model as well as the corresponding damage criterion. To illustrate the performance of the proposed approach, a typical strain localization problem has been simulated. The results show that the proposed approach is of good capability to capture strain localization and predict the damage evolution.     

Fuzzy robust path tracking strategy of an active pelagic trawl system with coordinated ship and winch regulation简

A fuzzy robust path tracking strategy of an active pelagic trawl system with ship and winch regulation is proposed. First, nonlinear mathematic model of the pelagic trawl system was derived using Lagrange equation and further simplified as a low order model for the convenience of controller design. Then, an active path tracking strategy of pelagic trawl system was investigated to improve the catching efficiency of the target fish near the sea bottom. By means of the active tracking control, the pelagic trawl net can be positioned dynamically to follow a specified trajectory via the coordinated winch and ship regulation. In addition, considering the system nonlinearities, modeling uncertainties and the unknown exogenous disturbance of the trawl system model, a nonlinear robust H2/H~ controller based on Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model was presented, and the simulation comparison with linear robust H2/H∞ controller and PID method was conducted for the validation of the nonlinear fuzzy robust controller. The nonlinear simulation results show that the average tracking error is 0.4 m for the fuzzy robust H2/H∞ control and 125.8 m for the vertical and horizontal displacement, respectively, which is much smaller than linear H2/H∞ controller and the PID controller. The investigation results illustrate that the fuzzy robust controller is effective for the active path tracking control of the pelagic trawl system.     

基于圆弧投影的圆锥面与斜螺旋面相交的参数化绘图

将工程图学中的圆弧投影原理应用于求圆锥面与斜螺旋面交线投影的参数方程，应用这一参数方程，在AutoCAD中利用其提供的二次开发工具VBA编程，只要给出几个相关的参数，即可绘出圆锥面和螺旋面、圆椎面和螺旋面交线的投影图及轴测图。