采用密度k-means和改进双边滤波的点云自适应去噪算法

采用相移结构光测量系统得到的三维点云,不可避免存在噪声.通过密度k均值(k-means)聚类算法将点云分为大尺度噪声点和小尺度噪声点,设定邻域大小以及点的数量来去除孤立噪声点;使用类内距离和类间距离的比值作为评价函数,得到最佳聚类数去除小片噪声点云;对于混杂在真实点云中的小尺度噪声点,采用鲁棒性更强的改进型双边滤波器进行点云光顺.实验验证表明:采用基于密度k-means和改进双边滤波结合的点云去噪算法可以有效去除各类噪声点,保持点云特征,相比平均曲率算法和基于特征选择的双边滤波算法,去噪效率分别提高了24％和16％.     

基于扩展卡尔曼滤波器的AUV导航定位数据融合

导航定位是AUV(自主式水下潜器)自动化受限的关键技术.GPS等单独的定位方式又存在缺陷.故采用低成本罗经-DVL-GPS组合导航定位.因为导航定位观测的非线性关系,设计了基于扩展卡尔曼滤波器的导航定位数据融合算法.针对扩展卡尔曼滤波器存在的滤波发散现象,引入机动目标模型抑制滤波发散,研究并仿真了AUV的两种运动方式,实现了覆盖四个象限运动的导航定位仿真,结果表明算法能有效进行数据融合,提高状态估计精确度.     

超低频电磁发射机线圈优化设计

超低频电磁发射机是管道内装置跟踪定位的典型常用设备,其发射磁场强度决定的有效接收距离是该类设备最重要的性能参数之一,而发射天线线圈参数对发射磁场强度有决定性影响.在已有的电池、磁芯和允许体积条件下,通过理论计算有效发射磁场强度与线圈参数的关系,得出采用双线绕法能成倍地提高有效发射磁场强度,改善穿透距离性能的结论,并以实验验证了该优化方案的有效性.     

连续线性切换系统的镇定慢切换设计

针对含有两个不稳定子系统的线性切换系统,设计一种包含时间驱动和状态驱动两个环节的切换法则,使线性切换系统稳定.在该切换法则下,系统的类Lyapunov函数在两个环节都不需要严格单调递减,使得系统在每个子系统有更长的驻留时间,从而有效降低系统的切换频率.在适当的假设条件下,带时变扰动的线性切换系统在该切换信号下具有良好的鲁棒稳定性.基于此,当系统可观测时,进一步设计了基于观测器的混合切换法则,实现了系统的鲁棒稳定.     

基于卡尔曼过滤的多传感器协作数据重构算法研究

本文针对多传感器系统存在的数据易丢失、易受干扰和易失真等问题,在卡尔曼过滤的基础上结合协同合作方式提出了一种协作数据重构算法。该算法从一阶线性化、二次加权突变平滑和随机统计特征等方面出发建立了适用于多传感器系统的卡尔曼过滤算法,然后基于中继转发信号和自适应感知时间间隙,给出了协作数据重构多传感器系统协同过程控制算法。数学分析和实验结果表明,所提算法与压缩感知重构算法相比在监测数据准确度、均方差、功耗和能耗等方面表现出优势。     

基于GReP通用可重构处理器的密码算子优化设计

以提升通用可重构处理器在信息安全应用领域的处理能力与执行效率为目的,对序列、分组、公钥及哈希函数等四大类32种密码算法进行深入分析。通过各算法的热点、频度分析,对基本处理单元进行同构、同态、参数化设计,提出了对密码算法性能影响大、复用性好且具有可重构特性的密码算子。以公钥密码算法中计算量大、实现复杂且被广泛使用的模乘算法为代表,提出了将密码算子映射到GReP（General-Purpose Reconfigurable Processor）通用可重构处理器上的方法。实验表明基于GReP通用可重构处理器架构实现的模乘算法其运行效率比Intel CORETM i7平台上实现效率提高60%左右。实验充分说明了GReP通用可重构处理器在提高处理能力与执行效率方面有明显优势。     

基于FCM算法的SAR图像相干斑噪声滤波算法研究

针对FCM分割对SAR图像斑点噪声敏感的特点,本文提出了一种新的去噪方法。所提出的方法主要分三个步骤。首先,分别对获得的两幅同源不同时相的SAR图像进行小波和lee滤波结合去噪。然后,通过对数比值检测方法获得变化信息。利用双边滤波器处理变化信息,以获得能保留图像丰富细节信息的图像降噪效果。最后,利用FCM方法把变化信息分成两类,这样就可以获得变化检测结果。Ottawa 地区的部分图像作为检测算法的性能的数据库。将去噪方法相互比较,结果表明,本文提出的算法分类正确率达到98.29%,优于其他去噪方法。     

基于克里金空间插值的位置指纹数据库建立算法*

为解决室内定位系统中建立位置指纹数据库工作量庞大的问题,提出了一种融合信号衰减因素的普通克里金空间插值建库算法。该方法首先采用高斯滤波对有限预选参考点的信号强度采样数据进行预处理,并基于球状模型由参考点预处理数据拟合出空间变异函数,然后采用普通克里金插值法对其它位置的信号强度进行估值并生成相应的位置指纹,最后由有限实测数据生成大容量高分辨位置指纹数据库,并通过KNN_Filter算法和对数权重算法完成了定位仿真,验证了该建库方法的有效性。仿真实验结果表明,该算法在保证定位精度的前提下相比传统建库方法可降低40%左右的工作量,提高了室内位置指纹定位方法的工作效率。     

基于用户签到和地理属性的个性化位置推荐算法研究

针对基于LBSNs (Location-based Social Networks)的位置推荐算法考虑因素单一且不能有效解决用户位于不同城市的位置推荐的问题,综合考虑潜在的社交影响、内容匹配影响和地理属性影响等因素,提出了基于用户签到和地理属性的个性化位置推荐算法SCL (Social-Content-Location)。该算法在协同过滤的基础上,引入了用户兴趣特征比较,改进了用户的相似度计算;同时,在分析位置的内容信息时,融入用户评论,缓解了位置标签的短文本特性对LDA (Latent Dirichlet Allocation)主题提取的影响,提高了用户兴趣和城市偏好主题提取的准确率。实验结果表明,SCL算法在本地城市召回率上较协同过滤算法U提高近65%,较LCA-LDA算法提高近 30%;在异地城市召回率上,高于LCA-LDA算法近26%。这表明SCL算法在不同城市下的位置推荐具有一定的可行性。     

考虑用户活跃度和项目流行度的基于项目最近邻的协同过滤算法

项目相关性度量是基于项目最近邻的协同过滤算法的关键。已有的项目相关性度量方法在数据集稀疏或推荐低流行度产品时会面临较大挑战,因此提出一种考虑用户活跃度和项目流行度的基于项目最近邻的协同过滤算法。该算法在度量两个项目的相关性时,若有记录只对两个项目之一有评分,则利用该记录所对应的评分用户的活跃度和被评价项目的流行度进行相关性惩罚,从而提高数据稀疏环境下低流行度产品被推荐的概率。实验表明,所提算法在保证评分预测精度的情况下提升了推荐结果的多样性和新颖性。