基于Hessian图正则稀疏NMF的高光谱解混

基于非负矩阵分解(Nonnegative Matrix Factorization, NMF)的高光谱解混(Hyperspectral Unmixing,HU)方法引起了大家的关注,因为可以将一个非负高光谱图像(Hyperspectral Imagery, HSI)数据矩阵分解为两个非负矩阵的乘积,分别对应于端元矩阵和丰度系数矩阵。目前,图约束的NMF算法已经被证明对高光谱解混是有效的,因为它们可以捕获HSI的几何特性。为了挖掘数据在混合过程中的几何结构和稀疏性,提出了一种稀疏的Hessian图正则化NMF(SHGNMF)算法。SHGNMF算法是将丰度矩阵的L1/2正则化器和Hessian图正则化项都添加到每个NMF模型中,同时采用乘法更新规则。最后用模拟数据和真实数据进行实验,验证了所提出的SHGNMF算法相对于其他NMF算法的优越性。     

直流特高压带电线路近电安全感应预警监控系统设计

传统直流特高压带电线路中,安全感应预警监控系统存在的监测数据难以实时上传,通信不流畅、数据采集误差大,针对该问题,设计了一种基于MPPT监测的监控系统,能够将直流特高压带电线路中信息提取功率导向存储装置,并通过两个控制模块和实时监控装置,加强监控系统的监测能力,大大提高了监测效率与实时数据传输能力。同时构建了机器人学习算法的GEN算法,对预警机制进行改进,提高了预警能力,也提高了数据处理效率,增强了数据适应性,通过仿真实验,所设计的硬件在安全数据监控时,监控率最高可达94.01%。     

基于嵌入式的无线通信网络远程终端控制系统设计

考虑到传统无线通信网络远程终端控制系统的功能和性能无法满足设计要求,提出了基于嵌入式的无线通信网络远程终端控制系统。基于设计无线通信网络远程终端控制系统总体架构,设计了嵌入式无线通信网络用户授权控制器和无线通信网络远程终端控制电路,完成系统硬件设计。在系统软件设计中,重构无线通信网络远程终端控制信号,通过小波变换设计无线通信网络远程终端控制算法,实现了无线通信网络的远程终端控制。测试结果表明,文中系统的功能满足设计要求,有效提高了控制中心的链路占有率,降低了冲突率,满足系统性能要求。     

基于ISSA-Fuzzy-PID算法的无刷直流电机调速控制系统

为了使无刷直流电机(BLDCM)从复杂多变的非线性关系中找出最佳PID参数,提出了一种基于改进麻雀算法(ISSA)优化模糊(fuzzy)控制的调速系统。根据BLDCM工作原理及控制方法在MATLAB平台上搭建仿真模型并加入反向学习策略初始化麻雀种群,形成非线性时变控制系统,并将该优化系统与传统PID以及模糊PID(fuzzy-PID)控制系统进行对比分析。仿真结果表明,基于ISSA-Fuzzy-PID的调速控制系统有较快的动态响应,有效增强了BLDCM转速控制的精度和鲁棒性。     

最小权点覆盖下的智能电表通信故障区域预警方法

电表通信故障预警可以保证智能电表的通信安全,有利于实现对智能电能表的全过程质量管控。但是,智能电表的工作轨迹具有随机性,跟踪难度较大,其故障变量信息的提取难度较大。为此,提出了基于最小权点覆盖的智能电表通信故障区域预警方法。利用智能电表运行状态的观测向量作为故障检测的关键变量,计算出运行状态观测向量的平均轨迹。根据智能电表通信故障数据变量在不同时刻的运行轨迹,提取出智能电表通信故障的关键变量信息,完成智能电表通信故障的检测。在最小权点覆盖下,采集智能电表通信故障数据。利用Fisher准则,计算出智能电表通信故障属性的重要程度,通过设计智能电表通信故障区域预警算法,实现智能电表通信故障区域的预警。实验结果表明,研究方法可以成功预警智能电表通信故障,通过较高的预警准确率确保了智能电表的稳定运行。     

基于计算机图形和多孔介质的树冠孔隙率反演

树冠孔隙率(GF)决定了光和气流穿过树冠与植被元素相互作用进行光合作用和蒸腾的传输情况,在多孔介质理论启发下,受计算机图形学的启发,将树冠中的植被元素定量为固体矩阵,将树冠中的缝隙作为孔隙来指导GF计算。通过从地面激光扫描数据中提取单个叶片,并采用拟合算法去除噪声和描绘叶片边缘,创新地定义了叶片卷曲和下垂程度的等效厚度,并从拟合点中计算出来。然后,用自适应尺寸分配的六边形棱镜包住每片叶子的扫描点,用圆柱体模型拟合每个枝干,以计算树冠的等效叶子和枝干体积。结果显示,分割的叶片数为紫薇(1193片)、樱花(2540片)以及含笑(379片),估计的GF分别为：紫薇0.990,樱花树0.976,含笑0.978。     

基于视觉词袋模型提取胶痕特征的卷烟真伪鉴别

目的 为快速准确地鉴别多品牌卷烟真伪,提出一种基于视觉词袋模型提取烟盒胶痕图像特征的鉴别方法。方法 首先,利用自主设计的多光源胶痕采集装置获取烟盒内部的胶痕图像,通过图像处理技术去除原始图像的部分背景后得到胶痕图像样本;然后,从胶痕图像样本中提取尺度不变特征转换（SIFT）特征,并用K-Means算法对特征聚类生成视觉词典;再依据视觉词典的视觉单词直方图特征集对胶痕图像进行训练分类,从而达到鉴别卷烟真伪的目的。结果 以10种真品包装机型生产的烟盒胶痕图像以及假冒烟盒胶痕图像为对象,烟盒样品涉及64个卷烟品牌,对360张胶痕图像分类测试,得到真伪识别率为97.22%,每个样本平均鉴别时间为0.05s。结论 提出的方法采集胶痕图像简便、真伪鉴别效率和准确率高,并适用于多种卷烟品牌。为提高真伪卷烟鉴别效率、准确率和通用性提供了技术支持。     

不确定非线性时滞切换广义系统的鲁棒无源控制

将无源的概念从广义系统扩散到切换广义系统之中,进而研究了一类带有非线性扰动项和时滞不确定项的切换广义系统的无源控制问题。并且系统中的不确定性要满足有界条件。首先,基于一类广义Lyapunov函数结合线性矩阵不等式,获得了使非线性切换广义系统能够渐近稳定且严格无源的充分条件。然后,根据已给的条件设计出鲁棒无源控制器,使得闭环广义切换系统对于所有容许的不确定性是严格无源的。最后运用Matlab中的LMI工具箱具体给出实例,证明其可行性。     

三自由度直升机多模型LQR控制器设计

通过对三自由度直升机模型实验系统的总体分析,引入了多模型切换思想,建立了多模型LQR控制器。针对多模型LQR控制器将数学模型以高度角和俯仰角两个角度为变量建立多模型集合,运用Matlab搭建仿真对控制器进行仿真实验,并通过直升机高度角、俯仰角和旋转角的跟踪准确性、快速性以及超调量大小等控制指标,直接地度量控制器控制效果的好坏,将控制效果最优的多模型LQR控制器应用于直升机实物模型之上,运用Matlab中的实时工作空间（RTW）和Quanser公司专用控制软件Wincon实现对直升机实物的实时控制,控制效果良好。     

基于Kinect的机械臂增强现实示教研究

机械臂广泛地应用在工业自动化生产以及人们日常生活中,机械臂而示教学习作为一种重要的运动规划方式,是机械臂研究领域的一项重要研究内容。鉴于此,设计了一种基于Kinect的虚拟机械臂增强现实示教系统,通过Kinect传感器采集人手位置数据,利用机械臂逆运动学模型驱动虚拟机械臂跟踪人手运动,实现对机械臂的虚拟示教;利用增强现实技术,将虚拟机械臂叠加到真实环境中,实现对机械臂的增强现实示教。实验结果表明该系统能够将虚拟机械臂准确地叠加到真实环境中,并实时跟踪人手运动,系统具有良好的交互性。