Generalized measuring-worm algorithm: high-accuracy mapping and movement via cooperating swarm robots

Recently, many extensive studies have been conducted on robot control via self-positioning estimation techniques. In the simultaneous localization and mapping (SLAM) method, which is one approach to self-positioning estimation, robots generally use both autonomous position information from internal sensors and observed information on external landmarks. SLAM can yield higher accuracy positioning estimations depending on the number of landmarks; however, this technique involves a degree of uncertainty and has a high computational cost, because it utilizes image processing to detect and recognize landmarks. To overcome this problem, we propose a state-of-the-art method called a generalized measuring-worm (GMW) algorithm for map creation and position estimation, which uses multiple cooperating robots that serve as moving landmarks for each other. This approach allows problems of uncertainty and computational cost to be overcome, because a robot must find only a simple two-dimensional marker rather than feature-point landmarks. In the GMW method, the robots are given a two-dimensional marker of known shape and size and use a front-positioned camera to determine the marker distance and direction. The robots use this information to estimate each other’s positions and to calibrate their movement. To evaluate the proposed method experimentally, we fabricated two real robots and observed their behavior in an indoor environment. The experimental results revealed that the distance measurement and control error could be reduced to less than 3 %.     

一种改进的小波阈值图像去噪方法

分析小波阚值去噪特点,针对软、硬阈值去噪存在伪吉布斯和边界模糊现象,提出一种改进的阈值函数和阈值估计方法,该阈值函数具有连续可导且偏差可变的特性,新的阈值估计方法具有较好的自适应性.实验结果表明,该方法可以有效地去除白噪声干扰,无论从视觉效果上还是信噪比上,都优于软、硬阈值去噪方法.     

牵引变流器优化控制仿真研究

在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。     

基于事件逻辑的改进Needham-Schroeder协议安全性证明

安全协议是现代网络安全的基础,密码协议的安全性证明是一个挑战性的问题。事件逻辑是一种描述分布式系统中状态迁移的形式化方法,用于刻画安全协议的形式化描述,是定理证明的基础。用事件序语言、事件类和一个表示随机数、密钥、签名和密文的原子类,给出身份认证协议可以被形式化定义和强认证性证明理论。利用该理论对增加时间戳的Needham-Schroeder协议安全性进行证明,证明改进的Needham-Schroeder协议是安全的。此理论适用于类似复杂协议形式化分析与验证。     

运用SPIN对开放授权协议OAuth 2.0的分析与验证

OAuth 2.0协议是一种开放授权协议,主要用于解决用户账号关联与资源共享问题。但是,其弱安全性导致各网络公司海量用户信息泄露,且OAuth 2.0传输数据采用的https通道效率低下,成为黑客攻击对象。提出采用http通道传输OAuth 2.0协议数据,基于Promale语言及Dolev-Yao攻击者模型对OAuth 2.0协议建模,运用SPIN进行模型检测。形式化分析结果表明,采用公钥加密体系对OAuth 2.0协议进行加密不安全。上述建模方法对类似的授权协议形式化分析有重要借鉴意义。     

基于Tri-Training的事件关系分类方法研究

事件关系分类是一项研究事件之间存在何种逻辑关系的自然语言处理技术。针对事件关系分类任务中训练语料不足的问题,提出了基于Tri-Training的事件关系分类方法。该方法首先根据已标注的语料训练三个不同的分类器,以多数投票的方式从未标注集中抽取置信度较高的样本对训练集进行扩充,然后利用新的训练集重新训练分类器,反复迭代,不断完善分类模型,最终达到提升事件关系分类性能的目的。实验结果表明,以F1值为评价标准,基于Tri-Training的事件关系分类方法在四大类事件关系上的分类性能为64.36%。     

基于iPhone手机的数字码实时识别与应用

根据苹果手机拍摄防伪标签数字实时识别的需要,针对防伪数字字号较小的因素和苹果手机因拍摄距离的原因造成的图像缩小、数字模糊、背景复杂等问题进行处理,提高识别精度。首先通过人工选取数字码区域,并进行背景数字分离,定位获取数字图像;其次采用灰度化和二值化得到黑白图像;然后通过投影对数字码图像进行分割,并对每个数字图像进行归一化、锐化和细化;基于统计学抽取数字码的特征,采用最近邻域判别函数进行数字码识别,取得很好的识别效果。     

教育信息化中的云计算运用与研究

本文从实例出发,阐述了云计算在教育信息化建设中的重要作用,详细介绍了云计算中的服务器虚拟化、应用虚拟化技术的具体配置和实施方案,提出了解决大规模、密集访问和众多仿真实训软件集中部署方法。     

大规模空气动力学数值模拟中的并行重叠网格装配技术

重叠网格方法因为其网格生成简单、局部网格质量高等优点,是模拟有相对运动的非定常问题的一种常用方法。重叠网格首先需要装配过程,即通过建立网格间的重叠关系、确定宿主及待插值单元,实现网格间的流场信息交换。本文针对大规模数值模拟中,网格分散存储在多个处理器上的情况,研究了分布式重叠网格装配方法。本文先提出分布式网格装配问题,再详细阐述适用于三维结构网格的分布式装配技术,最后利用标准的机翼挂载模型对算法进行了测试,结果表明该算法可以在保证较高并行性的同时,为非定常计算提供准确的流场插值信息。     

基于指尖触控的互动投影系统

随着人机交互技术的不断发展,互动投影技术的应用逐渐广泛.该技术通过摄像机等传感器技术感知周围场景动态并结合投影的显示功能实现交互的方式,如增强现实、结构光编码、三维重建等.基于触控的互动投影技术在未来的嵌入式人机交互系统中具有广阔的前景.文章基于单目摄像机与投影仪系统实现能够在任意平面徒手触摸的交互.系统的功能主要通过前景区域分割、指尖点的定位以及触摸检测三个步骤来实现.与目前相关领域的研究文献进行的对比实验证明,所提算法在稳定性、准确性以及实时性等方面具有一定优势.