ArcView中栅格图像与矢量图的融合技术

通过创建与栅格图像相对应的WORLD文件,可以实现栅格图像与矢量图的融合．WORLD文件可以由任何编辑器创建,WORLD文件一般是以图像文件名加上“w”来进行命名．WORLD文件中有6个变换参数,按顺序为A,D,B,E,C和FA值为栅格图像X方向以地图单位为单位的栅格长度,E为Y方向以地图单位为单位的栅格长度的负值,该两值可以在栅格图像文件的属性中获得．C,F值为栅格图像左上角像素中心在地图上的X,Y坐标,其值可以根据特征点在地形图中的坐标量测获得．D,B为旋转因子,如果没有图像的旋转,则均为0．在ArcView矢量化的视图中,添加附带有相应WORLD文件的栅格图像时,系统将自动调用文件中包含的地理坐标变换信息进行坐标数据的转换。     

基于栅格模型和样本集合的动态环境地图创建

采用单一栅格模型创建动态环境的地图,往往需要构建多个时间尺度的地图,且无法有效表述环境中的动态信息.为了克服上述困难,提出一种用栅格模型和样本集合创建动态环境地图的方法.栅格模型对静态障碍物用贝叶斯方法进行置信概率估计、当前样本集合迭代更新动态障碍物当前所处位置、历史样本集合保存动态障碍物的所有历史传感信息.通过将样本集合与栅格模型融合,可以有效表征动态障碍物的当前位置和主要活动区域.实验室动态环境下的实验结果表明：该算法能够构建信息完整且精度较高的动态环境地图,为后续路径规划和导航提供便利.     

基于A*算法在蜂巢栅格地图中的路径规划研究

为了提高栅格地图中路径规划的质量和效率,研究了采用不同类型的栅格建立栅格地图的方法,并分析了在相同环境、相同路径规划算法的情况下,不同类型栅格对最终规划路径的影响.仿真结果表明,采用正六边形栅格(蜂巢栅格)的栅格地图相比于传统栅格的栅格地图(如正方形栅格地图、菱形栅格地图和三角形栅格地图)在障碍物信息描述方面更具有优势,规划出的路径长度最短,效率较高.     

基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建

针对非结构化环境地图构建问题,提出了一种基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建方法。使用移动机器人多超声波传感器进行了环境探测;针对某些情况下不能应用D-S证据理论进行信息融合和D-S证据组合过程有时会产生有悖常理的无效结果的问题进行了讨论,提出了采用近似处理算法对D-S证据理论进行改进,并将其用于多传感器信息融合,构建了2维D-S栅格地图;运用D-S证据理论进行了判决,构建了2维0-1栅格地图;对D-S栅格地图进行了分析,提出了基于D-S栅格地图的环境评价与环境探测效果评价方法。仿真结果表明,基于改进的D-S证据理论的栅格地图构建方法适用于非结构化环境的地图构建。     

机器人自动绘制地图的一种简单算法

采用基于栅格的地图表示方法,对机器人自动测绘未知区域地图的问题进行了研究.通过分析不同情况下的测绘需求,提出了一种新的算法,即利用地图栅格化和单步探测性价比的最优化来确定导航路径,从而实现机器人自动绘制未知区域地图的功能.仿真实验表明,该算法简洁、实用、可靠,并且可提高测绘的效率.     

一种机器人的栅格-语义地图构建方法

基于点云插入或分割的语义地图构建方法存在空间复杂度高、计算资源消耗多等问题,针对以上问题,提出一种移动机器人的栅格-语义融合地图构建方法。首先,运用激光雷达构建栅格地图作为融合地图的框架;然后,采用YOLO-v3-tiny获取环境语义信息,并将其属性信息及其在3D环境中的笛卡尔坐标映射至栅格地图,形成上层语义地图;最后,通过随机采样和K-means对空间区域进行划分。实验结果表明,所提方法能实时获取环境结构的信息和语义信息,所构建的融合地图为目标搜索任务提供语义信息引导,相比穷举式目标搜索,减少了74.8%的时间代价,提高了目标搜索任务的执行效率。     

基于直线特征提取匹配搜救机器人的同步定位与地图构建

针对搜救机器人在灾后特征环境下同步定位与地图构建问题,提出了改进动态阈值分裂合并算法,与固定阈值算法相比提高了直线拟合的准确性。推导出匹配条件参数,通过比较始末点距离解决了误匹配,提高了匹配精度。在此基础上,进行全局定位计算。利用最小二乘法进行滤波处理,提高了定位精度。通过仿真与模拟现场实验表明,本文方法能使提取的直线更准确地反映实际地形环境,完成二维栅格地图的实时创建任务。     

基于Moscaic Dateset和Image Service的影像数据发布实现

在海量遥感影像数据的基础上,基于ArcGIS的镶嵌数据集和栅格地图服务,实现快速、高效地管理大规模影像数据,发布海量影像栅格地图服务,有效提高影像利用率,为海量遥感影像数据管理部门提供借鉴和参考。     

基于RTM的自主服务机器人智能化分散控制

为提高智能服务机器人的服务质量及智能化水平,基于机器人技术中间件(robot technology middleware,RTM),对室内环境下的机器人定点物体传送任务及其相关技术进行了深入研究.首先,为了提高系统的稳定性及开发效率,建立功能模块集,并结合模糊树图与DS(Dempster-Shafer)证据理论实现模块的粒度划分;对于机器人定点物体传送过程中所面临的即时定位与地图创建问题,采用Rao-Blackwellized粒子滤波算法完成底层栅格地图的创建,进而构造动态精简式混合地图,并利用记忆循迹规则实现机器人定点导航;通过改进的显著性区域提取算法实现对空间物体坐标的提取,并利用智能机械臂平台完成对物体的抓取及传送任务.以机器人移动平台和UR5机械臂为基础对设计系统进行实际测试,结果验证了所提分散控制方法的有效性和可行性.     

基于物体语义栅格地图的语义拓扑地图构建方法

为构建以房间为节点的语义拓扑地图,基于物体语义栅格地图,提出了一种利用虚拟门检测和房间物体包含关系的拓扑分割及房间概念生成方法。首先,依据机器人轨迹和房间主方向,检测满足真实门宽度的占据栅格;然后,采用几何和物体语义约束优化检测结果;最后,利用每个拓扑区域包含的物体语义生成房间概念。通过在多个场景测试,验证了算法的有效性。     

基于局部特征预测的栅格地图创建

为解决利用声纳传感器进行地图创建时容易出现检测不到障碍物或产生虚假障碍物的问题,提出了一种利用局部几何特征提高地图精确度和可靠性的方法．利用连续几次可靠的声纳信息预测机器人周围局部环境中几何特征的位置与方向,并根据几何特征计算当前声纳数据的置信度．在全局地图更新中,删除置信度低于设定阈值的声纳数据,从而根据置信度降低不确定信息对地图创建的影响．实验结果证明本方法可以有效地提高地图的精确度．     

水底地形图绘制的数学建模方法

随着相干声纳系统技术的逐步完善,为水底深度测量和水底地形图的绘制提供了依据。首先考虑现有的相干声纳系统模型,利用多波束测量方法测量水底深度,然后,在模型Ⅱ和模型Ⅲ中采用三次样条插值法对所测得的水底深度值进行拟合,并利用拟合所得数据绘出水底地形剖面图、水底地形立体图,利用Matlab软件,调用griddata函数进行曲面拟合,调用contour函数绘制等高线图,从而全面了解水底地形的变化,把握水底地形的信息。     

一种有效的水下机器人并行定位标图方法

提出了一种水下机器人并行定位标图的方法.首先对声纳扫描数据进行直线特征提取.在特征的匹配过程中,引入3种几何约束:一元约束,二元约束和刚性约束来保证观测特征和模型特征的正确匹配.在并行的定位与标图中进行了机器人的位置修正和地图修正.应用该方法,机器人在较为复杂的环境下,仅使用前视声呐和多普勒速度仪,依靠不精确的地图,实现了自主的定位和导航,同时修正了地图的精度.仿真和物理试验证明了该方法的正确性.     

A modular multilevel power flow controller for meshed HVDC grids

Based on the comparison of existing power flow controllers (PFC) in meshed HVDC grids, the full-bridge modular multilevel converter based PFC (MMPFC) is proposed. At first, the general branch current calculation method of meshed HVDC grids with the PFC is presented, and then, the issue of over-voltage on the thyristor based PFC is described and analyzed. Through the analysis of different operating modes of the full-bridge sub-module, the mechanism of over-voltage ride through of the MMPFC is indicated. The control strategy of the MMPFC, which is used to control branch current and keep capacitor voltage balancing, is elaborated. Finally, the performance on current regulation, bidirectional operation and over-voltage ride through is simulated and verified in a built model with PSCAD/EMTDC.     

基于局部模型的水下机器人避碰方法研究

提出了基于局部模型的水下机器人的避碰方法。文中首先分析了水下机器人的避碰声纳的工作机理及存在的问题,然后介绍了基于栅格的局部模型的建立方法,根据局部模型确定出机器人周围障碍物的分布情况;最后根据规则进行避碰规划。文中给出了详细的仿真结果。     

水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法

针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.     

丹东市空气监测优化布点的研究

采用艾根模式计算大气污染点源落地浓度,求出建成区重污染区、均值区、清洁区及污染趋势;用网格补充监测方法监测扩大的建成区污染浓度及参照点污染浓度,并进行新老网格数据订正,求出全市区污染浓度均值,最后确定环境空气监测点位。     

脉冲内高分辨电子扫描声纳扫描变换器

将距离方位直角坐标显示转化为无失真的扇面显示是高分辨电子扫描声纳的主要任务之一.本文提出一种利用DSP器件进行这种快速转换的方案.在引进声纳载体航向角并完成转换的同时,可实现电子扫描声纳的波束航向稳定已建立的系统与编制的应用程序证明方案可行,在0～40 m距离量程内,扇面无失真显示图形刷新速率可这每秒10幅.     

侧扫声呐图像反演海底地形的一种线性算法

为弥补现有测深方法在获取海底微地形方面的不足,基于侧扫声呐高分辨率成像特点,提出一种侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的线性化算法.首先,根据侧扫声呐成像原理给出声波入射方向的估算模型,基于海底表面漫反射模型推导出一种线性化反演模型,并以同区域初始地形作为约束建立反演地形的约束模型,实现了反演地形向绝对地形的转变;在此基础上,给出完整的侧扫声呐图像反演三维海底绝对地形的流程以及精度评定方法;最后,借助实验对该方法进行了检验和验证.实验结果表明,该方法可以获得均方根误差优于15 cm、分辨率为初始地形170倍的海底地形.     

用五维特征空间预测蛋白质结合位点界面氨基酸

为了正确理解和预测蛋白质的结合位点氨基酸,基于氨基酸的物理、化学特征,提出利用五维特征空间预测界面氨基酸的新方法.首先,根据氨基酸标准化后的特征值划分小区域;然后,将氨基酸铺在五维空间;最后,对五维空间中的小区域聚类形成簇.结果表明:界面氨基酸和含界面氨基酸单体对某些簇有明显的偏好,将该类簇标记后,通过测试集测试得到较好的预测结果.该方法不仅提出结合位点的预测方法,而且有助于加深对蛋白质相互作用的理解.