局部二维特征点马氏距离匹配方法

在融合具有尺度、旋转不变性、快速性和鲁棒性特点的SIFT算法和SURF算法的基础上,对基于传统局部二维特征点的欧氏距离匹配方法做了改进。采用基于马氏距离仿射不变性匹配方法,用RANSAC方法剔除误匹配点,取得了更稳健的匹配效果。分别对Open SIFT和Open CV的SURF代码进行马氏距离匹配改进,证明了基于Open CV的SURF马氏距离匹配的优越性。试验结果表明该方法更具可行性和鲁棒性。     

双目视觉在移动机器人定位中的应用

为采用双目视觉进行室内移动机器人定位,开发了一种室内移动机器人定位系统。介绍了双目视觉在机器人定位中的原理,采用移动机器人和MicronTracker视觉系统构建了定位实验系统,进行了测距实验,并分析了测距精度,最大误差为8.644mm,在此基础上进行了移动机器人双目视觉定位实验。实验结果表明,双目视觉定位最大偏差为3.635cm,定位精度较高而且系统稳定性好,受环境因素影响小,可满足机器人的定位精度要求。     

HT边际谱-马氏距离在轨道不平顺分析中的应用

通过HHT边际谱提取铁路轨道不平顺频率结构信息,对具有相同运营条件的铁路轨道不平顺HHT边际谱进行聚类分析,形成适合描述不同运营速度及影响铁路安全、舒适运行动力学指标的轨道不平顺边际谱标准(特性)矩阵,建立轨道不平顺HHT边际谱-马氏距离模型,可用于铁路线路运行速度判别及对不平顺中存在的严重影响铁路安全、舒适运行的铁路路段进行宏观判定。     

人工智能在移动机器人导航中的应用与研究

全面论述了移动机器人导航系统的结构和智能化的任务及内容,重点介绍了典型人工智能技术的应用方法,分析指出了现有研究的制约因素和实践的发展方向。     

大视场室内移动机器人高精度动态定位方法

高精度室内定位是移动机器人实现自主导航、运动控制和协同作业等任务的前提条件.利用单目视觉定位原理,提出了一种针对大视场的室内移动机器人绝对定位方法.该方法适用于室内多移动机器人同步动态定位,解决了大视场环境下多相机非线性标定和视场融合问题,相机标定精度提高了52.6％.为提高移动机器人动态定位精度,设计了基于光信标的高...     

LMD及马氏距离敏感阈值的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承非平稳性的振动信号,提出了基于局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)及马氏距离敏感阈值的滚动轴承故障诊断方法。首先,对振动信号进行LMD分解,获得一系列乘积函数(Production Function,PF),有的PF分量包含的故障信息多,有的包含的少,为此采用K-L散度法提取出主要PF分量;计算主要PF分量的时域参数指标,将其组合成特征向量,根据马氏距离提出马氏距离敏感阈值来表征不同的故障状态,取多组正常信号的特征向量均值作为标准特征向量,计算未知特征向量与标准特征向量的马氏距离敏感阈值,从而对其故障状态进行识别。试验结果表明,在不同转速下,该方法能够有效的对滚动轴承故障进行识别,且效果较EMD方法好。     

基于SIFT算法的图像目标匹配与定位

针对仅应用SIFT算法无法准确定位的问题提出了一种将SIFT算法、马氏距离和仿射变换相结合的匹配定位方法.利用SIFT算法进行图像初次匹配,同时对初次匹配的特征点进行马氏距离计算,尽可能的剔除误配点,接着结合仿射模型计算出仿射变换的参数,最后根据目标模板的形心和仿射变换参数求出复杂环境中图像目标的形心位置坐标.实验结果表明了该方法在忽略几何畸变的情况下,对目标准确定位具有较强的适应性,能够实现在复杂环境中检测目标,并获取目标的形心坐标.     

基于马氏距离与组距估计的复杂系统健康评估

为充分了解复杂系统在工作过程中的健康状态,保证系统安全的运行,依据健康监测参数对系统进行实时健康评估是非常必要的。针对系统健康状态的综合评估问题,提出一种基于距离度量来构建系统健康指数的复杂系统健康评估方法。通过监测多个性能参数的时间序列,利用距离度量来降维,转化为单一的数据来评判系统的健康状态;然后,为了更好地去除时间序列中的扰动,对数据的分布进行研究,以马氏距离与直方图法相结合的办法构建出系统健康指数;最后通过NASA提供的PHM08数据,对所给出的航空发动机的主要监测数据进行健康评估,其结果表明该方法能对复杂系统进行有效的综合健康评估。     

基于马氏距离和EMD的损伤信息量化提升方法

结构早期微损伤和环境噪声导致监测数据中损伤信息难以有效提取和辨识,针对此问题,提出一种基于马氏距离（Mahalanobis distance,简称MD）和经验模态分解（empirical mode decomposition,简称EMD）的结构损伤信息量化提升方法。首先,结构健康监测数据通过EMD,得到多阶本征模态函数（intrinsic mode function,简称IMF）,利用IMF的能量变化提取损伤敏感分量;其次,以分段马氏距离累积量（Mahalanobis distance cumulates,简称MDC）作为损伤信息量化提升的评价指标,根据其概率密度函数面积建立马氏距离累积量的累积停止准则;最后,通过数值模拟和模型试验数据验证了本研究方法在结构损伤信息提取和量化提升上的适用性和有效性。研究结果表明：结构损伤发生后各阶IMF能量转移明显,选择转移能量占自身能量多的IMF及相对能量变化率为正的多阶IMF作为损伤敏感分量,能够实现比原信号更好的损伤识别效果;利用MDC值概率密度函数面积变化作为累积停止准则,可实现微小损伤的有效识别。     

基于单目视觉的双机距离检测

本文提出了一种基于单目视觉图像信息估计的3D目标飞机编队的视觉检测方法。若照相机（CCD）焦距已知,且给定飞机的特征形状参数和姿态,可用单目视觉的方法估计长机和僚机之间的距离。在特定的情况下,可以计算出僚机的飞行方向、速度等一系列飞行参数。仿真及结果验证了算法的有效性。     

移动机器人导航算法研究

利用非线性微分动力系统稳定性理论,用点吸引子构造移动机器人奔向目标行为和用点排斥子构造避障行为两种行为模式,将奔向目标行为和避障行为相结合,使机器人能够根据所处环境的变化,通过行为模式权值的调整实现行为间的竞争;分析了系统稳定的基本条件,建立了基于动态方法的智能机器人行为动态导航模型;运用立体双目视觉构建局部地图,通过计算机实例仿真,验证了该机器人导航模型的可行性。仿真结果表明:该模型可以满足较为复杂未知动态环境中的导航和目标跟踪要求。     

基于模糊算法的移动机器人导航

给出了一种在移动机器人导航中基于超声传感器的模糊避障算法。通过此算法,降低障碍物幻影的干扰。在仿真和真实环境下,实验结果都表明该算法可行有效。     

移动机器人导航和定位技术

对移动机器人导航和定位技术的历史和现状进行了详细的分析、论述。阐述了机器人导航和定位技术的发展趋势。     

切割机械手接近距离控制

切割机械手由于工作环境恶劣，其接近距离难以可靠控制。本文提出用电容传感原理，通过电机驱动机构、达到接近距离准确、稳定控制的目的、这种方法已在切割机械手上成功应用。     

GPS与测距法的融合模型在机器人导航中的实现

分析了GPS信号的误差对移动机器人定位精度的影响。提出了GPS信号与测距法的融合模型。即通过计算机器人当前位置估计值与GPS信号值的欧几里德距离d，得出融合系数β，β值的大小反映了此时GPS信号与测距法融合时各自所占的比值。该融合模型保证了GPS信号误差对移动机器人的位置估计的影响降到最低。从仿真结果看出，当GPS信号发生突变时，该融合模型仍能提供相对准确的位置估计。在实验中还采用了不断优化、调整方向角并设置假想目标位置的导航算法，从而使得机器人在接近目标位置时不会迷失方向而达到理想的目标位置。试验结果表明：机器人的定位精度有很大提高，在自动导航时其行驶轨迹控制在5cm～10cm的误差范围内。     

室内移动机器人导航系统研究与实现

实现了一种低成本高性能室内移动机器人导航系统。针对 Cartographer 算法使用激光雷达数据在室内 Long-Corridor 场景下建图的局部匹配错误导致定位不准的问题,使用扩展卡尔曼滤波融合激光雷达、里程计和惯性测量单元 3 种数据进行位姿估计,得到较为精准的定位,可有效提高建图精度;针对传统 AMCL 算法重定位耗时长的问题,采用基于扫描匹配的重定位方法,通过将当前 Scan 与 Submap 进行匹配,降低了扫描匹配方法的重定位耗时;针对 A * 全局规划算法路径搜索时间长、拐点较多的问题,提出一种改进 A * 算法,通过优化启发函数和增加拐角优化函数,缩短了算法搜索时间,同时去除了冗余拐点。结果表明,重定位耗时减少 80.43% ,改进 A * 算法搜索时间减少 22.79% 。     

移动机器人行为动力学导航方法研究

对导航中存在碰撞危险和影响导航性能的情况进行分析,并提出解决办法。针对线速度控制受限仅能以低速行驶的问题,利用几何描述法分析航向角和线速度之间约束关系,揭示线速度受限的原因,提出航向角跟随控制。行为动力学方法在增加了航向角跟随控制后,可以克服线速度控制受限的问题,保证在提高线速度的情况下机器人仍能安全导航。     

未知环境中移动机器人基于行为的自主导航与环境构建

将模糊控制应用于基于行为的移动机器人控制结构中，使机器人具备了避障、避险和障碍物识别等基本的自主导航能力。针对未知环境中移动机器人的地图构建问题，提出了基于虚拟势场的全局搜索方法，采用基于栅格的地图表示方法，利用声纳传感器收集信息，实现对障碍物的识别和定位。通过试验验证了该方法的可行性。     

数字图像处理在焦距测量中的应用

本文介绍了几种数字图像处理法的焦距评价函数,而且对其中３个焦距评价函数进行了实验。文中还详细介绍了实验装置的工作原理,并对实验结果进行了分析。