基于四元数的低成本姿态测量系统设计

针对运动载体姿态测量的需求,以MEMS惯性测量器件MPU6050为核心,设计了一种低成本姿态测量系统.系统采用四元数作为姿态解算的基础,融合陀螺仪和加速度计数据以修正陀螺仪累积误差引起的姿态漂移.为了降低MCU负担提高系统实时性,数据融合采用运算量较小的梯度下降和互补滤波相结合的方法.实验结果表面:此测量系统实时性好,输出姿态角稳定,且成本低,具有一定的实用价值.     

一种基于Agent的石油化工火灾扑救技战术规划方法

为提高石油化工火灾扑救计划的精准性,基于多任务Agent技术,提出火灾扑救战术的自动规划方法。该方法主要面向化工园区场景下的火灾扑救任务,包括了基本灭火战术、任务动态规划以及战术模拟功能,具有配置灵活、仿真过程直观的特点,解决了常见灭火救援战术仿真工具缺少对空间环境进行模拟的问题,并对人员的心理状态、行进能力、作业损耗等属性进行了公式化的描述。通过对一个储罐区火灾场景的模拟,验证了战术规划和任务分配方法的合理性,直观展示了模拟作战过程。     

压缩域目标跟踪算法在小型化DSP平台上的研究与实现

本文对基于压缩感知的压缩域目标跟踪算法进行了研究,为满足特定的应用场合要求,针对原算法的不足进行了改进,同时基于小型化低成本目标位置探测器设计思想及需求,设计并实现了以TMS320DM6437数字信号处理器为核心的实时图像跟踪处理平台,对算法在该DSP平台进行了实现与优化。仿真和实验结果表明,经过结合卡尔曼滤波器、融合LBP特征以及添加自适应学习速率更新策略等措施,算法的鲁棒性得到提高;对算法在DSP中的实现,经过一系列优化措施,对分辨率为960×960的视频图像,当取目标窗口为80×80时,处理速度可达25 f/s,能够满足实时性跟踪要求。系统能够对选定的运动目标进行连续、稳定地跟踪,能够满足特定应用场合下的目标位置探测与跟踪需求,具有一定的实用性,同时也对该类目标跟踪方法在嵌入式平台的研究与应用具有一定的参考价值。     

基于BERT-CRF模型的火灾事故案例实体识别研究

为实现火灾事故调查档案的关键信息抽取,提出一种基于BERT-CRF模型的文本命名实体识别方法。通过对161篇事故报告进行实体标注及数据增强,构建了火灾事故文本语料集;基于BERT预训练模型,对语料集中的句子序列进行双向特征提取,深度挖掘事故文本上下文的语义信息;结合CRF模型,充分考虑标签转移规则,对关键实体进行预测。试验表明：本文方法在火灾事故案例实体识别任务中的精确率、召回率以及F1值分别为76.36%、86.19%、80.97%,优于BERT和BERT-BiLSTM-CRF模型,且训练时长较BERT-BiLSTMCRF模型缩短61 s。本文方法可为火灾调查知识库、案卷编制等下游系统提供准确的实体构建服务。     

基于物体表面形貌的单相机视觉位姿测量方法

为了获取在风洞实验中运动物体的位姿变化,提出了一种融合物体表面三维形貌信息的单相机视觉位姿测量方法。该方法以多点透视成像原理作为求解物体位姿变化的基础,以物体的图像特征角点作为特征点,并利用物体表面三维形貌模型信息获得特征点的三维坐标。通过实验完成了该测量方法的精度验证,在400 mm的观察距离上,位移平均测量误差为0.03 mm,均方根误差为0.234 mm;俯仰角、偏航角与滚转角的平均误差分别为0.08°、0.1°与0.09°,均方根误差分别为0.485°、0.312°与0.442°。实验结果表明该方法有可用于实用的测量精度。

     

无人机地面目标实时自主视觉定位

微小型无人机携带设备受到重量限制,基于摄像机透视投影原理的坐标解算模型,重点研究基于数字高程模型的测高逼近算法,获取无人机距离地面目标之间的高度差,以满足微小型无人机机载设备实时自主定位地面目标的要求。计算机仿真实验结果,以及完成算法硬件平台移植后进行的无人机实飞测试实验结果均可以看出,采用的解算模型结合基于数字高程模型的测高逼近算法可以满足对25帧/s视频流的地面目标实时自主定位,并具有较高的精度。