Multi-Sensory Motion Estimation and Control of an Autonomous Quadrotor

In this paper, a fully autonomous quadrotor in a heterogeneous air–ground multi-robot system is established only using minimal on-board sensors: a monocular camera and inertial measurement units (IMUs). Efficient pose and motion estimation is proposed and optimized. A continuous-discrete extended Kalman filter is applied, in which the high-frequency IMU data drive the prediction, while the estimates are corrected by the accurate and steady vision data. A high-frequency fusion at 100 Hz is achieved. Moreover, time delay analysis and data synchronizations are conducted to further improve the pose/motion estimation of the quadrotor. The complete on-board implementation of sensor data processing and control algorithms reduces the influence of data transfer time delay, enables autonomous task accomplishment and extends the work space. Higher pose estimation accuracy and smaller control errors compared to the standard works are achieved in real-time hovering and tracking experiments.     

基于运动估计共享的雾霾视频压缩方法

现有视频压缩技术中几乎没有同时对视频进行压缩和去雾的方法,针对这一现象,提出了一种基于运动估计共享的雾霾视频压缩方法,在改进已有去雾算法的基础上,利用运动估计将视频去雾与视频压缩有效地结合,在消除视频中的雾霾信息、避免对雾霾进行压缩的同时,减少视频的传输带宽和存储空间.     

基于多核的运动估计算法并行优化研究

如何提高视频压缩编码算法的效率,提高压缩后视频的质量,是一项非常有意义的研究课题。在保证视频质量的前提下,显著提高运动估计算法的速度,能够在一定程度上满足用户对视频压缩编码实时性的需求。     

基于并行处理的快速运动估计算法

运动估计是视频编码的一项关键技术。该文针对传统搜索算法串行处理的缺点,提出了一种基于并行处理的快速运动估计算法。该算法利用序列图像的相邻块运动矢量的高度相关性和运动矢量的中心偏移特性,在搜索过程中根据图像的内容(运动类型)进行并行处理,加速了块匹配的快速搜索策略。实验结果表明,该算法在速度和准确性方面都有了很大的提高。     

基于运动矢量细化的帧率上变换与HEVC结合的视频压缩算法

将帧率变换技术与新型视频压缩编码标准HEVC相结合有利于提升视频的压缩效率。针对直接利用HEVC码流信息中的低帧率视频的运动矢量进行帧率上变换时效果不理想的问题,文中提出了一种基于运动矢量细化的帧率上变换与HEVC结合的视频压缩算法。首先,在编码端对原始视频进行抽帧,降低视频帧率;其次,对低帧率视频进行HEVC编解码;然后,在解码端与从HEVC码流中提取出的运动矢量相结合,利用前向-后向联合运动估计对其进行进一步的细化,使细化后的运动矢量更加接近于对象的真实运动;最后,利用基于运动补偿的帧率上变换技术将视频序列恢复至原始帧率。实验结果表明,与HEVC标准相比,所提算法在同等视频质量下可节省一定的码率。同时,与其他算法相比,在节省码率相同的情况下,所提算法重建视频的PSNR值平均可提升0.5 dB。     

基于H.263视频压缩的新钻石搜索算法

提出了一种基于H．263的改进的新钻石搜索算法。给出了算法流程图，重点对根据该算法自行编写并检验通过的精华程序段进行了详细的介绍和讨论。仿真实验的结果证明，实际编程实现的新钻石搜索算法远远胜于传统三步搜索法，从而大大提高了计算速度和压缩率。     

多标准视频编码器下的运动估计评估

运动估计是视频编码过程中最为复杂和耗时的阶段。为分析和优化其性能,从多个流行的开源视频编码器中提取出单独的运动估计算法模块,根据视频分辨率和视频内容的不同建立程序输入集,从而构成一套完整的测试程序集合。利用性能分析工具对算法性能和微体系结构性能进行量化分析,给出这些算法在当今主流处理器体系结构上的性能差异。实验结果表明,复杂视频和高分辨率视频下的运动估计算法耗时最长,且大部分算法的指令级并行性没有太大差异。算法最后一级高速缓存的缺失率和分支误预测率都较低,分别在0.01%和7%以下。     

基于小波变换的图像压缩并行结构

本文结合小波图像压缩算法和VLSI并行处理的要求，提出了一种心动阵列与通用处理器组合的并行处理结构，具有易于VLSI实现、支持多种编码方案的优点，并在并行软件环境PVM上模拟其工作过程，证明该设计是可行的．     

快速运动估计的自适应十字形搜索的改进

改善了ARP3-2的两个方面：一是计算预算矢量时,减少选取相邻块的数目,从而减少了相应的计算量;二是使十字形搜索形的4个方向的臂长都能随被搜索点的位置的变化而变化,使该搜索形比ARPS-2的搜索形在大小和方向上都具有更好的弹性,提出了一种更优的搜索算法N-ARPS,实验结果表明,在搜索代价上N-ARPS比ARPS-2明显好,而平均PSNR基本上与ARPS-2一致,在bit速率失真上较ARPS-2更接近FS,总的来说,性能较好。     

基于输入运动矢量重复使用模式的视频代码转换

本文介绍了视频代码转换机的基本原理,提出了一种采用输入运动矢量重复使用模式的高频代码转换方法,并对实验结果进行了分析和讨论。     

基于DSP的多目标方位估计并行处理软件的设计

在水下目标检测和跟踪系统中,多目标方位估计算法起着重要的作用,MUSIC算法是最具代表性的方法;为了满足目标方位估计对高速实时并行处理技术的要求,针对水下阵列信号处理的实际应用,采用有效的并行算法和并行结构来减少运算量,设计并研制了一种基于4片ADSP-TS101S的多处理器并行实时处理系统;经过对算法的运算时间和方位估计的性能进行分析,表明该系统提高了处理效率,解决了阵列信号处理中大运算量的高速实时处理的问题,具有良好的方位估计性能和实时处理能力,满足工程实际需求。     

H.263+视频编码器中运动估计搜索算法的选择

对常用的运动估计搜索算法原理进行了分析，并在H．263＋测试模型上对各种算法的性能进行了测试。通过对测试数据的比较，基于中心的三步搜索法（CTSS）具有搜索精度高，速度快的优点，可作为H．263＋视频编码器的运动估计算法。     

几种基于H.264的运动估计搜索算法的分析

H．264视频编码标准的性能很大程度上取决于运动估计,而影响运动估计的主要是匹配准则和搜索算法。本文对多种匹配准则和快速搜索算法进行了研究,并比较了几种新颖的搜索算法的优缺点,给出了现有的几种搜索算法应用在H．264编码器上的性能比较。     

HDTV视频编码器系统子图分割并行处理单元的设计与实现

设计了遵循MPEG-2MP@HL压缩标准的HDTV视频编码器基于水平条状分割系统方案的协议结构、实现模型和控制流程,同时也提供了后端并行编码的各子编码器压缩子码流合成的实现机理。分割并行处理方案必须处理两个关键问题：子图序列编码及拼接的同步、子图压缩码率的分配。本文着重就前者的设计实现进行了详细分析,根据设计的分割方案定义了特定的图像数据接口协议,确保从基本物理层结构到应用层规范都符合HDTV视频编码器的性能。同时在尽可能满足图像质量一致性的基础上,基于几种码率分配策略提供了系统测试结果。     

一种基于Agent的并行分布式四层入侵检测系统体系结构

该文针对信息安全领域中的入侵检测问题,给出了一种潜在解决方案。它将人工智能和信息安全结合起来工作,提出了一种入侵检测的四层体系结构。重点介绍了四层体系结构中的代理层是怎样通过使用自治代理(AutonomousAgent)实现的。     

重用运动矢量和预测残差的MPEG-2/H.264空间分辨率转码

本文提出一种新的MPEG-2到H.264的视频转码算法.它通过充分利用MPEG-2解码过程中得到的运动矢量和宏块编码残差等信息,可显著减少H.264编码过程中宏码编码模式确定和运动估计过程的计算复杂度,并得到最终的H.264视频流.几种典型视频测试序列的仿真实验结果表明,本算法对视频质量的损失较小,有稳定的率失真性能,有利于实时转码的实现.     

心脏序列图像运动估计新方法:基于广义模糊梯度矢量流场的形变曲线运动估计与跟踪

应用动态轮廓线模型(ACM)解决心脏运动估计问题是该领域的主要研究方法之一．采用经典外力和传统ACM模型对感兴趣边缘进行搜索及跟踪时,普遍存在模型的局部适应性程度不高的缺陷．为解决这一挑战性难题,该文提出了广义模糊梯度矢量流(GFGVF)的概念,并构造出一组新的Snake平衡方程,该方程可对心脏内部边缘逐帧进行鲁棒跟踪．为进一步跟踪每一特征点的运动,该文将前一步的轮廓跟踪结果作为似然条件,结合一致性和连续性先验条件,通过最大后验概率(MAP)的方法对整个过程进行了优化计算．通过对MR及CT两类心脏序列图像进行运动跟踪实验并对计算结果进行多种比较,此方法显示了较好的鲁棒性．     

基于扩展卡尔曼滤波的船舶横向运动扰动估计

建立了船舶横向运动状态方程和测量方程,利用扩展卡尔曼滤波方法对海浪扰动下的船舶横向运动的扰动力和力矩作出估计。仿真结果表明,扩展卡尔曼滤波法比有色卡尔曼滤波法估计效果更优。     

基于PVM的三维矢量场流面构造

文章提出一种三维矢量场自适应粒子跟踪快速算法和基于ＰＶＭ的流面并行计算策略。该算法采用改进的单元搜索方法,消除了原算法计算精度不高和流动特征容易丢失的缺陷。其自适应步长技术,在保证计算精度的前提下,大大减少了流线上的点数,提高了流面的生成速度。实践证明,这种基于ＰＶＭ的并行计算策略进一步加快了算法速度。     

压缩式垃圾车液压系统故障诊断方法研究

针对传统液压系统故障诊断方法诊断效率低、诊断精度不高等问题,以垃圾车液压系统为研究对象,提出了基于支持向量机的液压系统故障诊断方法.运用AMEsim软件建立垃圾车液压系统仿真模型、采集故障数据,利用故障数据建立支持向量机分类模型并进行参数寻优,最后利用分类模型对液压系统未知故障样本进行测试.仿真结果表明,上述函数和惩罚因子的选择对诊断精度影响较大;支持向量机诊断方法能更加有效提取液压系统故障信息,有更高的故障诊断精度和诊断效率.