图象重建的最小距离算法

本文提出了图象重建的一种凸集投影算法.它的重建图象是所有满足投影约束的图象中与先验图象的距离最小者.该算法是就连续分布的图象导出的,重建图象时也不需在空域与频域间进行变换,是一种较OSPR方法更直接、更简单的方法.还对最小距离算法重建结果的存在性、唯一性、幂等性等性质作了证明.     

ChatModeler：基于大语言模型的人机协作迭代式需求获取和建模方法

需求获取和建模是需求工程中的关键步骤,影响后续系统设计与实现. 传统的需求获取和建模方法通常由需求提供者、需求分析师等多类干系人共同协作、反复迭代完成,需要耗费大量的人力. 如何减轻需求提供者与需求分析师的负担、提高获取和建模的效率有着重要意义. 现有工作中有的使用知识库来提供更多知识,以辅助获取或者建模,有的利用自然语言处理等技术对获取或者建模过程进行自动化,但是它们并没有减轻需求提供者的负担. 利用大语言模型（large language models,LLMs ）的生成能力,提供了一种人机协作的迭代式需求获取和建模框架ChatModeler.具体来说,根据真实世界中需求团队的分工及协作关系,将部分需求提供者、需求分析师等角色的工作由大语言模型承担,而需求提供者只需要进行确认. 为大语言模型扮演的各种角色进行了提示词设计,该提示词会随需求的元模型而变化. ChatModeler在7个需求案例上与3种需求模型的自动建模方法进行了14组对比实验,证明了ChatModeler在降低需求提供者的负担和生成高质量需求模型2个方面上的优越性.     

基于IS距离的交替迭代算法

本文研究的是这样一类问题,找到一个解,使其在满足给定的约束条件下,使某一个目标函数极小.在本文中这个目标函数就是与先验解之间的IS距离.这类问题可以归结为非线性优化问题,为降低求解的难度,本文将问题分解为多个子问题,然后采用一种迭代策略,通过交替地求解这些子问题,达到求解原问题的目的.CT图像重建的一个应用例子表明,这种思路是可行的,构造的算法是有效的.     

人机协作视觉手部保护系统设计

针对人机协作中人与机器人共享工作空间时的安全问题,设计了一套人机协作视觉手部保护系统,并搭建相应的验证系统。该系统采用深度学习目标检测算法结合双目视觉技术实现对操作人员手部的识别与定位,同时利用手眼标定将视觉定位后的手部坐标转换到机器人基座坐标系下,通过计算操作人员手部与机器人末端执行器之间的距离,机器人自主执行减速、急停等安全策略。经实验验证:当操作人员在机器人工作空间作业时,通过检测手-末端相对位置关系,可以有效避免人机协作过程中机器人末端执行器与手部发生碰撞,达到了保护操作人员安全的目的。     

关于人机协作的学习控制

从基本出发,对人机协作学习控制所涉及的人的行为模型、人机协作中的信息与知识、人机协作学习控制的扩展等问题及其相互关联展开了深入的讨论．在此基础上,结合组件化的思想,给出了人机协作学习控制的各种模式．     

最小距离分类器的改进算法--加权最小距离分类器

最小距离分类器是一种简单而有效的分类方法。为了提高最小距离分类器的分类性能,主要的改进方法是选择更有效的距离度量。通过分析多重限制分类器和决策树分类器的分类原则,提出了基于标准化欧式距离的加权最小距离分类器。该分类器通过对标称型和字符串型属性的距离的加权定义。以及增加属性值的范围约束,扩大了最小标准化欧式距离分类器的适用范围,同时提高了其分类准确率。实验结果表明,加权最小距离分类器具有较高的分类准确率。     

求解NURBS曲面间最小距离的人工势场算法

针对Newton-Raphson(NR)法对初值要求苛刻的缺点,结合人工势场法和Verlet算法,提出一种求解NURBS曲面间最小距离的人工势场算法.该算法构建了小球势力场模型,通过分析小球受力情况,采用Verlet算法模拟小球在势力场中的运动过程,两球平衡位置即为曲面间最小距离处.将曲面边界问题用统一的算法描述,通过...     

基于最小二乘自适应迭代的宽带波束形成算法

大部分时域恒定束宽宽带波束形成算法的权值拟合运算量较大,导致实用性大大降低.本文给出一种基于最小二来自适应迭代的恒定束宽波束形成器设计方法,同时将RLS迭代算法应用于滤波器组设计中.本文方法易于实现,不受阵形及阵元指向性限制,不受迭代步长影响,且能快速收敛.理论推导及仿真实验验证了本文方法的有效性.     

混合总体最小二乘的迭代解算算法

总体最小二乘估计能够同时顾及线性模型中系数矩阵[WTHX]A和观测向量L的误差,平差理论相对更为严密。如果系数矩阵[WTHX]A[WTBZ]的部分元素没有误差,这种总体最小二乘模型为混合总体最小二乘模型。针对混合总体最小二乘(Least squares total least squares, LS TLS)解算问题,应用测量平差中的原理和方法,推导了混合总体最小二乘的迭代逼近解算公式,通过与奇异值分解法分析比较,分析了两种解算方法具有等价性,最后通过实验数据分析得出迭代算法的有效性和合理性。     

非结构环境下基于人机合作技术的抓取作业研究

介绍了一种利用人机合作技术在非结构环境引导机械手抓取静态目标的方法．分别介绍了将激光—CCD摄像机系统与操作者的经验相结合获得抓取目标位置的方法,及将虚拟现实技术与操作者的经验相结合获得抓取目标姿态的方法．继而利用基于模型的视觉引导技术,引导手臂完成抓取操作．     

Kinect动作捕捉到Gazebo人体模型数据转换的研究与开发

人机协作中人与机器人之间没有物理防护栅,存在碰撞风险,研究通过Kinect采集人体运动,在仿真软件Gazebo中分析工作空间中人与机器人之间的关系来防止碰撞。由于Kinect人体模型与Gazebo人体模型存在差异,将Kinect采集的人体运动数据以四元数形式存储在CSV文件中,通过编制转换软件,从而能够正确驱动Gazebo中人体模型运动,为将来实现人机协作的仿真研究奠定基础。     

Design and Calibration of an Opto-mechanical Appliance for 3D Non-contact Orthopedic Measurements Part II: Calibration Methodology and Experimental Results

A multistep iterative calibration methodology for the opto-mechanical system introduced in Part I is proposed. The methodology makes use of a monoview coplanar set of control points, whose number has been determined on the basis of both geometrical considerations and the results of a statistical analysis aiming at assessing the procedure stability in the case of noisy image data. The calibration procedure is carried out comparing the theoretical and observed images of the calibration pattern. Both synthetic and real data have been employed to test the calibration procedure, which proved to be accurate and efficient. The experimental results achieved by the calibrated system are satisfactory in terms of measurement precision.     

智能空间助老助残服务机器人人机协作导航

针对具有基本认知行为能力的行动不便老人、肢残人士、运动和语言患者这类服务对象,构建了助老助残服务机器人人机一体化导航系统。用户与机器人之间进行交互,自由切换随机行走和自主导航2种运动模式,机器人根据现场环境和作业条件的不同,实时触发人机条件响应生成规则而产生相应的行走行为,作业时人机界面同步呈现虚实结合、实时交互的智能空间,实现人机一体化感知、决策与执行。以移动作业服务机器人为对象进行室内人机一体化导航作业,验证了该人机一体化导航系统的可行性。     

机器人柔顺行为控制方法综述

机器人柔顺行为是指机器人能够动态调整自身运动策略,从而对人或环境的物理交互表现出一定的顺从性。本文围绕机器人柔顺行为控制方法进行综述。首先依据不同的控制回路对柔顺控制方法进行了分类。然后分别对在运动控制回路的实现方法、在路径规划回路的实现方法和在任务调度回路的实现方法进行了整理,分析了每种方法赋予机器人的不同柔顺性特征。最后总结了机器人柔顺控制的几种典型应用,展望了机器人柔顺控制技术的未来趋势,以期为机器人柔顺控制研究提供新的思路和方向。     

姿态估计算法在古建筑室内环境中的应用研究

摄像机姿态估计是影响三维注册成功与否的关键技术,目前在基于基本矩阵的估计中最流行的是八点算法,但八点算法针对平面场景出现明显的退化,因此在针对古建筑室内环境的注册应用中,为了扩大场景的适用范围,利用计算机视觉技术,对基于五点算法和八点算法的两种算法进行研究。以盒子结构为古建筑的室内环境结构进行模拟,结果表明,五点算法较八点算法恢复的三维模型有更高的精确性。     

基于GPU的3D距离变换*

距离变换在图像处理中有着非常广泛的应用。由于3D图像数据的复杂性,传统基于CPU的3D距离变换效率较低。为此,研究了将3D图像数据有效地组织到纹理中存储的方法,设计并实现了基于GPU的3D距离变换并行算法。实验结果表明,相对基于CPU的算法,该方法具有非常高的加速比。     

基于排除算法的快速三维人脸识别方法

提出了一种基于排除算法的快速三维人脸识别方法. 首先, 利用主成分分析(Principal component analysis, PCA)对自动切割的不同姿态人脸进行校正, 将所有人脸转换到统一的坐标系下; 然后提取人脸侧面轮廓线, 利用基于LTS-Hausdorff距离的轮廓线对齐方法对库集对象进行排除; 最后, 采用基于刚性区域的改进迭代最近点(Iterative closest point, ICP)算法对剩余的库集模型进行精确匹配, 给出最终识别结果. 在FRGC V2.0人脸数据库的实验结果表明, 该方法具有较好的实时性和鲁棒性.     

利用光度立体法生成真实物体的三维模型

在计算机三维动画制作中,要制作一个具体的真实物体的三维模型,是一项复杂而困难的事情。本文根据由阴影恢复形状的视觉理论,利用光度立体视觉技术,给出了由３幅光移图象计算物体表面方向和深度信息,并利用贝塞尔曲线拟合获得物体表面的结构模型的方法。     

基于立体视觉的3D地形拼接

为了从月球车上的全景相机所捕获的立体图像对重建月球车周围的3D地形,给地面科学家制定科学探测指令提供一个直观的可视化平台,预先展开了基于立体视觉的3D地形重建的研究,主要介绍了在3D地形拼接方面的研究进展。当恢复出多个局部3D地形模型时,首先基于边缘检测和图像匹配技术提取出相邻局部模型之间的公共数据点,然后采用分离旋转变换和平移矢量的策略拟合出相邻模型之间的坐标转换关系,之后就可以将局部模型统一在同一个坐标系下。通过室内和室外多次实验验证了该拼接方案。