基于多传感器信息融合的障碍物感知追踪系统设计

自动驾驶系统是指采用先进的通信、计算机、网络和控制技术,对车辆实现实时、连续控制。自动驾驶研究领域中,对车身周围障碍物的感知追踪是自动驾驶车辆安全行驶的基础和前提。因此,重点研究了基于激光雷达、IMU、北斗卫星信号多源信息融合的障碍物感知与追踪系统。利用激光雷达提供的三维点云数据划分最大最小高度差栅格实现自动驾驶车辆周围的障碍物感知功能。基于激光雷达点云的障碍物感知算法中,针对特殊的悬空类型障碍物,采用高度划分的点云栅格中的点云概率密度作为悬空障碍物是否能够通行的判断依据,能够有效提升障碍物感知系统的鲁棒性。利用IMU和北斗卫星信号紧耦合方式实现自动驾驶车辆的轨迹跟踪,从而利用车辆运动状态信息结合匈牙利匹配算法实现多传感器信息融合的障碍物追踪功能。在基于多传感器信息融合的障碍物感知追踪系统中,利用IMU和北斗卫星紧耦合方式得到的转移矩阵信息去除由于车辆运动造成的激光雷达点云畸变,从而提升车辆障碍物感知追踪系统的准确度。通过实际采集得到的激光雷达、IMU及北斗卫星数据验证了提出的基于多传感器信息融合的障碍物感知追踪系统的有效性和实用性。     

莫尔条纹在印刷品加密信息中的再现研究

本文研究如何利用莫尔条纹原理解释图书加密信息的解密。首先设计加密再现实验装置,利用光学显微镜测量加密卡和解密卡光栅常量,用面探测器记录形成的莫尔条纹,从而得到了加密信息再现的实验结果,接着理论分析得到了莫尔条纹的周期公式,最后将改变解密卡与加密卡的夹角获得的实验结果即当夹角余弦值从0.948 8到0.999 4变化时,对应的莫尔条纹周期从0.38 mm变化到6.27 mm,与理论结果进行了分析对比,分析表明实验结果与理论分析一致,从而论证了莫尔条纹在信息解密中的应用,这有助于增进对莫尔条纹在信息安全和防伪领域中应用的理解。     

基于莫尔条纹的光纤惯性式振动传感器系统

设计了一种基于莫尔条纹的光纤惯性式振动传感器,通过光栅对(grating pair)的相对运动产生莫尔条纹实现振动位移的感知,由4路光纤作为信号的传输通道将莫尔条纹信息传输至信号处理电路。详细讨论了莫尔条纹与振动信号的关系,经信号处理电路以及莫尔条纹细分、方向辨别算法,将莫尔条纹信号转换成振动位移和方向。通过幅频特性补偿电路对低频段进行补偿,实现平坦的宽频带频率响应。实验结果表明,传感器的谐振频率为5.35Hz,通过补偿后下降至0.05Hz;在0.1~1 000Hz频率响应范围内,起伏小于0.011mm。     

基于莫尔条纹的光纤惯性式振动传感器系统

设计了一种基于莫尔 条纹的光纤惯性式振动传感器,通过光栅对(grating pair)的相对运动产生莫尔条纹实现振 动位移的感知,由4路光纤作 为信号的传输通道将莫尔条纹信息传输至信号处理电路。详细讨论了莫尔条纹与振动信号的 关系,经信号 处理电路以及莫尔条纹细分、方向辨别算法,将莫尔条纹信号转换成振动位移和方向。通过 幅频特性补偿 电路对低频段进行补偿,实现平坦的宽频带频率响应。实验结果表明,传感器的谐振频率为 5.35Hz,通过 补偿后下降至0.05Hz;在0.1～1000Hz频率响应范围内,起伏小于0.011mm。     

锐取凯途自动跟踪系统

锐取凯途自动跟踪系统是基于图像分析技术的摄像头自动跟踪系统。在教学应用中得到广大用户的亲睐。 锐取凯途自动跟踪系统是基于图像分析技术的摄像头自动跟踪系统。在教学、培训、研讨等场景下使用,凯途使用IP网络进行配置,界面直观、友好。同时凯途还可与锐取录播系统、锐取教育导播系统配合使用。具有跟踪准确、画面流畅,触发灵敏．安装简易．调试方便等特点。     

基于InfluxDB的自动驾驶智慧货运平台的构建及应用

随着物联网、大数据技术的发展,利用物联网系统有助于执行自动化任务,实现对远程实时监控及车辆运输过程可视化,从而加快复杂场景中的决策。文中研究搭建了一套基于InfluxDB时间序列数据库,用于在自动驾驶智慧货运平台的真实场景中进行监控和分析。选择InfluxDB数据库,克服使用传统关系型数据库的实时性弱点,也便于公共和私人利益相关者之间应用可访问性和互操作性。通过InfluxDB技术对黑龙江阿穆尔河大桥进行数字化仿真模拟,检测车辆位置信息和运输状态,实现车辆运输过程可视化。自动驾驶智慧货运展示大屏能够实现车端数据的可视化展示,展示车载摄像头拍摄画面,实现远程监控,旨在对自动驾驶车辆行驶状态进行实时监测,并掌握货运运营情况。     

基于莫尔条纹的自准直测角方法研究

提出了一种基于莫尔条纹的自准直测角方法.该方法将成像式光栅方法、基于莫尔条纹的扭转测量技术、自准直测角技术相结合,利用标尺光栅像和指示光栅形成的光栅副夹角变化所引起的莫尔条纹宽度变化来反映平台棱镜的角度变化,建立了平台棱镜旋转角度、光栅栅线夹角及莫尔条纹宽度之间的关系式.有别于传统莫尔条纹的计数处理,通过图像处理获得了莫尔条纹宽度信息.实验结果表明,该系统接收到的莫尔条纹对比度清晰,满足莫尔条纹图像处理的要求,在±7′范围内,与0.2″自准直仪的比对误差在0.2″以内.     

视差自由立体显示中莫尔条纹消除的研究进展

视差自由立体显示中视差生成元件参数的不合理设定会导致影响三维图像的莫尔条纹产生。因此,莫尔条纹消除是视差自由立体显示中的关键问题之一。本文简单介绍了3种视差自由立体显示原理。综述了视差自由立体显示中的避免莫尔条纹产生和莫尔条纹最小化2种莫尔条纹消除技术,着重介绍了莫尔条纹最小化技术,包括工程实验、莫尔条纹图像仿真、余弦光栅叠加模型近似分析和序数方程方法和傅里叶分析方法的一致性分析等技术。其中后2种技术给出了视差自由立体显示中莫尔条纹最小化的详细理论分析和解释,并为其他视差自由立体显示技术提供了设计依据。     

基于Android手机的车牌识别管理系统

针对违法停车车辆的管理问题,设计了基于Android系统手机上的车牌识别管理系统。该系统包括:车牌自动识别模块、违法停车位置自动获取模块和数据显示模块。执法人员在Android系统手机上运行该系统,通过Android手机摄像头对违法停车车辆进行拍照取证的同时,可以自动获取车牌号码、违法停车时间和位置等信息,将信息通过3G网络发送到服务器存储,与传统的违法停车车辆的管理与登记相比,可以大大减少执法人员的工作量,给违法停车车辆管理带来极大的便利。     

人机交互下的 自动驾驶车联网关键安全技术

依托人工智能技术,网联自动驾驶车辆为乘客提供强大的人机交互系统,乘客可以通过该系统获取包括道路安全信息、娱乐应用等在内的多种信息.然而,自动驾驶车联网的网络开放性使得上述人机交互过程容易成为攻击者的目标,本文介绍了自动驾驶车联网中针对人机交互的攻击模式与相应解决方案,包括信息路由攻击、组件攻击和数据隐私攻击下的防护方案...     

基于图模型的小尺寸飞行器地面试验中位姿估计方法

在多飞行器地面试验位姿估计中,由于跟踪算法导致的跟踪轨迹不连续会使得位姿估计产生累积误差,为了实现位姿的精确估计,提出了一种基于图模型的全局位姿估计非线性优化方法。首先,建立了一个飞行器地面视觉位姿估计系统。然后根据飞行器上特征点的数目提出了一种向量交叉式的飞行器位姿解算方法,求解得到数据已关联飞行器位姿估计值。利用中介坐标系法求解得到轨迹段初始位姿节点在测量坐标系下的值,最后,在图模型基础上下,对整个量测过程中飞行器的位姿估计结果进行非线性全局优化减小线性算法的累积误差,并通过仿真与实际实验对飞行器位姿估计算法的可行性与精度进行验证。实验结果表明:在测量范围为6 000 mm×6 000 mm×3 000 mm的范围内,飞行器尺寸约为400 mm,特征点三维定位精度为2.9 mm的条件下,基于非线性优化的飞行器位姿估计算法的理论精度分别可达0.5°(3σ)与3 mm (3σ),实际绝对测量精度分别可达1.3°(3σ)与4 mm (3σ),基本满足地面试验对多飞行器编队算法开发以及制导控制系统性能长时间评估稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。     

酒后驾车监测追踪车载系统硬件设计

为了减少酒驾所造成的交通事故的发生,提出了一种基于GSM-GPS的酒后驾车监测追踪车载系统。设计实现了该系统主控模块、酒精浓度检测模块、GPS定位模块、GSM无线数据传输模块、报警显示模块的硬件部分。经过测试,各模块工作正常。该系统具有快速检测,准确定位,实时追踪等优点。     

复杂环境中车辆检测与跟踪方法的研究

提出了一种在复杂环境中车辆检测与跟踪方法。该方法首先分析车辆的外形特点,确定采用从Blob块提取的几何形状参数作为车辆的特征并用于运动车辆的检测;然后结合Blob分析和CamShift算法提出了车辆跟踪方法。实验结果表明,本文采用的车辆特征参数能够准确地检测车辆,并能准确地区分车辆和行人群体,车辆检测与跟踪准确率分别达到了96.7%和86.7%,证明该方法适用于复杂环境下车辆的检测与跟踪应用要求。     

一种基于视频技术的车辆跟踪方法

在智能交通系统中,基于视频技术的车辆跟踪是交通参数和交通事件检测的关键技术之一。本文首先研究了现有的基于视频技术的车辆跟踪技术,然后提出了一种使用Kalman滤波器预测车辆位置,并用距离和颜色信息辅助识别车辆的跟踪方法。实验结果表明,该方法能够有效地实现车辆的跟踪。     

一种基于毫米波/红外复合制导的跟踪滤波算法

信息融合技术是毫米波/红外复合制导的关键技术之一,其中目标跟踪算法的优劣直接决定了系统的性能.针对毫米波与红外复合制导的目标跟踪,首先对毫米波传感器和红外传感器的量测数据进行了融合,并提出了一种改进的跟踪滤波算法.该跟踪算法能根据目标的机动情况实时获得滤波增益,并及时调整滤波方程,从而获得良好的跟踪效果.最后对目标的直线运动和改变航向的直线运动进行了仿真分析.仿真结果表明,与其它滤波算法相比,该算法的跟踪效果良好,跟踪精度较高且计算量少.     

水下机动目标航迹被动跟踪显控软件设计

水下被动跟踪系统是通过分析和处理目标辐射的噪声对目标进行定位,目前对于自主水下航行器及鱼雷等目标的被动跟踪都已得到实际应用.对被动跟踪系统的组成和基本功能进行了介绍,重点研究了被动跟踪显控软件的基本功能、工作流程以及运动轨迹的解算方法,同时对目标运动轨迹进行了优化,最后给出了软件界面及对产品的跟踪实例.     

An automated guided mechatronic tractor for path tracking of heavy-duty robotic vehicles

Nowadays, a large number of AGVs are needed to carry out repeating transport tasks in many manufacturing and warehouse industries. Their extensive application is influenced by several critical factors of equipment expense, vehicle maneuverability, energy efficiency and configuration flexibility, especially in a large-scale AGV system. In order to attain high dynamics and energy conservation while retaining low cost and flexible reconfiguration, mechatronics techniques are introduced to combine high-performance microcontrollers, low-power motors and short-range sensors with a light-weighted chassis, which results in a swift mechatronic tractor for automated guidance of a heavy-duty robotic vehicle on fixed guide paths. Analysis of load carrying for different wheels shows the tractor only carries a partial weight of the whole vehicle by using its suspension layer. Kinematics and dynamics properties of the vehicle actuated by the tractor are investigated, which explains the reasons why low-power motors and short-range sensors can be used for automated guidance of heavy-duty vehicles. When this tractor is equipped with different guiding sensors, such as a magnetic sensor or a camera, the corresponding magnetic or visual guided vehicle can be conveniently developed only by configuring tractors and other passive wheels within a vehicle frame. For instance, a low-cost magnetic sensor is used for the tractor and a magnetic guided vehicle prototype is developed based on it. Experiments of load carrying and path tracking are conducted by using this prototype. The experiment results show the tractor can actuate the heavy-duty vehicle with low power consumption and track its target paths with a fast dynamic response, which provides a possibility of decreasing cost and consumption still preserving maneuverability and flexibility by using mechatronics techniques.     

基于预测跟踪星表提高星敏感器实时性的方法

为提高星敏感器在星跟踪失败时向全天识别模式转换的效率,提出了一种在星跟踪的同时,并行预测跟踪导航子星表的方法,以随时做好工作模式切换的准备,提高星敏感器实时性。设计了分层存储、逐层索引结构的导航星表,实现了均匀化筛选导航星、构建导航子星表及对数据快速搜索和处理;由飞行态数据预测下一时刻星敏感态,并通过星敏感器视轴指向与子星表地址之间的索引关系,预测跟踪子星表的地址;星跟踪失败时,全天识别在4个冗余子星表中完成,简化识别过程,提高了识别效率。实验结果表明,设计的导航星表较为科学、合理,预测跟踪星表方法具有较强的鲁棒性,在高动态条件下有效提高了星敏感器模式切换的实时性。     

离轴反射式头戴显示光学系统的自由曲面设计方法

为克服现有离轴头戴显示光学系统设计方法不能直接设计全视场全孔径自由曲面反射镜的问题,提出了基于马吕斯定律的自由曲面三维直接设计方法。首先根据马吕斯定律求解自由曲面在全视场和全孔径范围内的所有特征数据点,然后将特征数据点拟合成用多项式表征的自由曲面,直接获得成像质量良好的自由曲面离轴系统初始结构,最后利用评价函数对拟合的多项式系数进行优化,确定最佳拟合系数,生成所需的自由曲面反射镜,得到离轴头戴显示光学系统最终结构。该方法简化了设计流程,计算效率高。基于提出的方法分别设计了单反射面和双反射面的头戴显示光学系统,单反射面系统的出瞳直径为3 mm,视场角19.12°×14.4°;双反射面系统的出瞳直径为8 mm,视场角23°×16°。设计结果表明,用该方法设计的单/双反射面头戴显示系统,其成像质量良好,系统结构紧凑。公差分析表明,引入公差后单/双反射面头戴显示系统最终可实现全视场调制传递函数(MTF)大于0.3 lp/mm和0.35 lp/mm。