基于阈值与活动轮廓模型的SAR图像浒苔监测

针对浒苔分布的监测问题,提出了一种结合阈值分割与几何活动轮廓模型(GACM)的合成孔径雷达(SAR)图像分割方法。首先采用最大熵算法与Otsu算法结合的阈值分割方法获取初始轮廓,在此基础上构建窄带,以缩短运算时间。而后在窄带内采用基于SPF函数的几何活动轮廓模型进行轮廓演化,以得到光滑连续的高精度分割结果。使用Sentinel-1A卫星2021年5月～8月的SAR图像进行实验,实验结果表明,所提方法获取的浒苔分布有着更高的准确率,同时较传统GACM方法显著提高了运算速度,能够实现对浒苔的实时监测。     

基于空间活动轮廓模型的缺陷点云重构

工程实际中的点云缺陷使得传统的基于显式曲面的重构方法需要大量的人工操作和修补。文章提出了一种以隐式曲面为基础,无需任何人工操作和点云附加信息的重构方法。将活动轮廓模型扩展到三维,提出了加快迭代和提高收敛质量的自适应新算法,利用改进的水平集数值求解算法获得最终曲面。数值实验说明此方法能以较快的收敛速度重构出高质量复杂曲面。     

基于速度场与反馈线性化的直接驱动XY平台轮廓控制

针对高精度直线电机直接驱动XY平台伺服控制系统,提出一种将速度场与反馈线性化相结合的控制策略,以提高系统的轮廓精度。根据方向场理论,以划分网格点的方式建构任意轨迹的速度场,对系统的指令轨迹路径进行规划,将双轴协调控制转化为单轴速度控制。采用反馈线性化方法针对各单轴非线性速度误差动态进行线性化处理后,设计状态反馈控制器,减小系统的速度误差,以提高系统轮廓精度。仿真与实验结果表明,所提控制策略能够有效提高XY平台的轮廓精度。     

基于改进PointNet++的室内点云语义分割模型

针对点云语义分割过程中存在的大量点云数据的相邻关系丢失以及无法捕获部分点云特征的关键信息等问题,提出了一种基于改进PointNet++的室内点云语义分割模型。首先利用中垂线通道采样获取到更具代表性的采样点,从而提高采样结果的信息丰富度;在此基础上使用采样点邻域特征自适应分组,使组内采样点的分布特征和邻域内的点云特征更加接近,然后引入注意力机制,以实现对点云数据的多层次、多维度的建模和表达;最后通过实验进行性能对比分析。实验结果表明,模型对室内点云进行语义分割相较于PointNet++模型的整体准确率提高了5.6%,因此语义分割网络改进模块能够帮助神经网络提取到更优的点云特征信息,从而提高语义分割网络模型的性能。     

基于网格法的NURBS自由曲线速度场规划

针对轮廓运动系统存在的轨径缩减现象及非均匀有理B样条(NURBS)轨迹曲率变化的不规则等问题,提出一种速度规划方法。根据NURBS轨迹的特点,难以利用一般几何方法构建其速度场,基于方向场理论,以划分网格点的方式构建速度场,将双轴位置协调控制转化为各单轴速度控制,消除轨径缩减现象。将速度场所编码的轨迹与指令轨迹之间的轮廓误差进行仿真与实验对比计算,结果表明,所提出的构建任意轨迹速度场方案是可行的,能够将双轴协调控制完全简化为各单轴速度控制,提高了轮廓精确度。     

基于后验概率与局部隶属度的活动轮廓模型图像分割方法

传统基于局部活动轮廓模型的图像分割方法在边界模糊、对比度低和亮度不均匀的图像中不能精准分割出感兴趣区域。针对该问题,提出基于后验概率和局部隶属度相结合的活动轮廓模型图像分割方法。该模型首先通过后验概率来构造活动轮廓模型的边界停止函数,因该边界停止函数值在图像边界处为0,故能精确区分边界;其次,应用局部隶属度函数代替活动轮廓模型数据项中的梯度函数,由于局部隶属度能增强图像对比度,故能精确分割包含低对比度区域的图像。将该模型应用于磨玻璃型肺结节数据库的肺结节分割中,实验结果显示,较基于局部隶属度的活动轮廓模型,该算法的阳性率平均上升了2.68%,相似度上升了2.63%,假阳性率下降了2.62%,误差率下降了0.02。     

基于活动面积矢量的SPWM与SVM逆变技术

以三相全桥电路为基本模型,通过分析开关脉冲的本质提出了一种基于活动面积矢量(AAV)的分析方法,并应用该方法揭示了空间矢量调制(SVM)和正弦脉宽调制(SPWM)的根本联系与区别,提出相应改进方法:提高SPWM的直流母线电压利用率,并有效减少SVM的运算量。仿真和实验结果证明基于活动面积矢量的分析方法应用于SPWM-SVM中是可行的,与传统SVM相比,AAV-SVM避免了计算正弦函数非线性运算,大幅度缩短了计算时间,从而缩短了最小采样周期,提高了整个系统的传输带宽。     

基于运动矢量的改进视觉 SLAM 算法

针对移动机器人运行场景中出现运动物体时,视觉同时定位与地图构建( SLAM)算法位姿估计误差大且构建地图不一 致的问题,提出了一种基于特征点运动矢量的改进视觉 SLAM 算法。 首先,引入基于特征点运动矢量的运动点检测算法。 通过 结合初始相机位姿,计算图像特征点的运动矢量,并使用期望最大化方法求解运动矢量角度的高斯混合模型参数,通过结合前 一帧的运动点检测结果,从而区分当前图像中的运动特征点;其次,基于运动点检测结果,对当前帧相机位姿进行优化;再次,通 过设置图像预处理环节,剔除运动点占比较大和与前一帧相似性较高的图像,提高闭环检测算法的计算效率;最后,使用剔除动 态点后的图像特征点对场景进行描述,并改进单个节点处图像间相似性得分计算函数,经过闭环确认后,得到正确闭环。 数据 集实验表明,所提算法具有较高的位姿估计精度和较好的鲁棒性,同时能有效检测场景中闭环的存在,且建图效果较好。     

基于遗传算法的抗几何攻击图像水印方案

现有的大部分鲁棒图像水印算法很难抵抗几何攻击,其原因是同步信息被破坏。因此只要在提取水印前使同步信息得到恢复,水印即可成功提取。本文采用仿射不变特征点匹配方法估计图像所经历的几何变换参数,其中特征点匹配通过遗传算法实现。水印嵌入过程是自适应的,且实现了盲提取。实验表明,本文提出的方法对多数攻击,尤其对几何攻击有很好的鲁棒性。     

Active contour model based on force field analysis

The traditional snake initial contour should be close to the true boundary of an object of interest in an image; otherwise, an incorrect result will be obtained. Next, active contours have difficulties progressing into boundary concavities. Moreover, the traditional snake as well as almost all of its improved methods can be easily obtained from the local minimum because snake models are nonconvex. An active contour model based on force field analysis (FFA), namely, FFA snake model, is presented in this paper. Based on analyzing force distribution rules of the distance potential force field, a standard is introduced here to distinguish the false one from contour points. The result is not considered as the final solution when the snake energy is minimal. Furthermore, estimation and calculation should be made according to the established standard; only then can the result be considered final. Thus, the snake is prevented from running into the local minimum. The simulation results show that the FFA snake model has a large capture range and can move a snake into the boundary concavities, and that it is able to obtain the object of interest’s contour precisely. Compared with the gradient vector flow snake, this new model has a low computational cost. __________ Translated from Chinese Journal of Computers, 2004, 27(6): 743–749 (in Chinese)     

基于特征向量提取的点云配准算法

为提高现有配准算法精度和配准效率,提出了一种基于点云特征向量提取的点云配准算法。该算法利用点曲率和邻域内点数量作为综合判据筛选特征点,然后对特征点进行主成分分析提取特征向量,利用特征向量变换关系求解待配准点云之间的变换矩阵实现粗配准,精配准阶段创建点云k维二叉树,通过k维二叉树最近邻搜索来提高ICP算法精配准效率。为验证算法的有效性,将本文算法与多种配准算法在公开数据集Bunny和Horse以及实测环境点云数据进行配准实验对比分析,实验结果表明,计算时间相较于ICP算法减少60%,所提算法具有良好的精度和配准效率。     

基于电压空间矢量的有源滤波器滞环电流控制仿真分析

分析有源电力滤波器的基本原理,为了验证有源电力滤波器基于电压空间矢量滞环电流控制方法的正确性,并加深对其控制规律的认识和理解,本文用MATLAB/SIMULINK对有源电力滤波器进行了动态仿真研究.仿真结果表明,改进的电流控制方法能有效地滤除负载中的绝大部分谐波,提高了有源电力滤波器的综合性能.     

Accurate and efficient RTL power estimation based on power contour model

This paper proposes a new RTL power estimation method based on a power contour model. The model achieves accurate and efficient power estimation. The experimental results show that the maximum error is reduced by 56.19% and the RMS error is also reduced by 3.41% compared to the conventional table‐based RTL power estimation. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 182(3): 48–56, 2013; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22340     

基于载体动态误差估计的旋转矢量算法

为减小旋转矢量的动态误差(即不可交换误差),基于对非互易矢量的估计,构造了一种不可交换误差估计模型。文中据此推导了几种旋转矢量算法的数学表达式,进而对所得算法进行精度和复杂度等的综合分析,最后在典型圆锥运动环境下用MATLAB对算法进行仿真。仿真结果验证了对算法的分析,证明文中所给出算法可以有效减小旋转矢量的不可交换误差,从而提高捷联姿态解算的精度。     

一种基于矢量电场的多电极电场梯度计算优化方法研究

通过对变电站中电气设备电场梯度信息检测计算方法进行研究,结合矢量电场多电极梯度信息,使用压缩感知贪婪重构算法对电场检测计算方法进行优化,对电场梯度信息进行有效识别,提高电压等级检测判断的准确率。该方法通过分析带电体周围电场信息,能够准确地计算出高电压导体周围的电场分布和电压等级。通过在110 k V变电站复杂工频电场环境中进行试验,获取带电载体一个间隔的场强分布。实验分析表明,该方法可以有效提高带电载体电压等级的检测能力和对带电体周围电场信息的响应速度,提高了工作人员在复杂工频电场环境下工作的安全性。     

A dynamic mathematical model and vector block diagrams for class of hybrid‐field synchronous motors

This paper proposes a new dynamic mathematical model and new block diagrams for a newly emerging class of salient‐pole hybrid‐field synchronous motors (HFSM) that have rotor field by both permanent magnet and winding. The proposed mathematical model has the following completeness and generality. (1) It consists of three consistent basic equations such as circuit, torque, and energy‐transmission equations. (2) It deals with pole saliency and contains nonsaliency as a special case. (3) It is a dynamic model and contains a static one as a special case. (4) It is established in the general reference frame including stator and rotor reference frames as special cases. The proposed new block diagrams using vector signals for salient‐pole HFSM are established based on the model. It has the following attractive features. (1) It succeeds in realizing clear configurations with physically meaningful vector signals, which are helpful for understanding motor electromagnetic mechanisms and useful for designing controllers for the salient‐pole HFSM. (2) Vector signals utilized as transfer signals between blocks are defined in the general reference frame. Consequently, the vector‐signal block diagrams in the frame can be directly and easily reduced to the ones in such a specific frame as stator and rotor frames. (3) It is compact. Two typical and compact but sufficiently general vector‐signal block diagrams are newly presented. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 152(2): 47–57, 2005; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20112     

基于C-SIFT特征向量图像复制粘贴篡改取证算法

如今网络时代中充斥着大量经篡改的图像,目前检测方式如局部不变性特征描述、Harris角点算法对复制粘贴篡改地检测准确率较低。通过对彩色图像分块、色彩空间边缘化提取、图像灰度化得到完整的灰度化局部图像。利用对不同图像块中的特征向量集提取、标记、匹配和归一化处理,在欧氏距离达到某一阈值后特征向量匹配成功,即检测到图像具有复制粘贴篡改的痕迹。最后选择3类不同的照片仿真测试,说明该算法可有效提升复制粘贴篡改图像的检测成功率、检测速率。