基于STM32与MCX314的双核四轴运动控制器

自主设计了一种双核四轴运动控制器.该运动控制器以MCX314As与STM32为核心硬件.该控制器不仅能够完成四轴的位置、速度和S曲线的加减速控制等功能,还能够完成直线插补,任意两轴圆弧插补与任意三轴位元插补.该控制器还基于STM32配备了USB接口、SD卡接口、USART口以及CAN总线等.该设备有很强的移植性,不仅能接人大型总线网络中,还具有很强的独立工作能力.     

基于频域的运动模糊参数估计

运动模糊图像复原的关键之一是模糊核函数的估计,即降质图像的模糊方向和距离变化的估计。已经有多种方法用于模糊核函数的估计,通过对运动模糊图像频谱的研究,提出了一种基于形态学的模糊运动方向计算方法,并根据模糊图像频谱的黑色条纹周期出现的规律,采用投影法计算极值点,从而获取模糊运动距离。实验结果表明该算法简单有效,得到的运动模糊参数较准确。     

PHASE-SPACE DIFFUSION EQUATIONS FOR SINGLE BROWNIAN PARTICLE MOTION NEAR SURFACES

In numerous physical processes involving the motion of micron and submicron sized particles near surfaces, such as the filtration of hydrosols and aerosols, the particle motion is the net result of the combined effects of fluid convection, external forces, particle inertia, Brownian particle motion, and particle-surface fluid dynamic interactions. The most general method of describing particle motion under the combined action of these effects is through the so-called Fokker-Planck equation. In the absence of particle-surface fluid dynamic interactions, the Fokker-Planck equation is well-known, and it has been applied in a general way to problems involving the adsorption or deposition of Brownian particles onto surfaces through a solution technique known as the Brownian dynamics simulation method.

In this study, the Fokker-Planck equation for Brownian particle motion near surfaces is generalized to include particle-surface fluid dynamic interactions. The Fokker-Planck equation is shown to follow from the Liouville equation for the Brownian particle and n-fluid molecules present in the system, thus, establishing a firm theoretical foundation for the Fokker-Planck equation and the various other phase-space diffusion equations that follow from it.

Based on diagonalization of the Fokker-Planck equation, its short-time behavior is also derived here which enables a generalization of the Brownian dynamics method for the study of particle motion near surfaces including fluid dynamic interactions. Additionally, a perturbation solution of the Fokker-Planck equation under the conditions of small, but finite particle Stokes number is also derived. These solutions are shown to agree with previously given representations of the Smoluchowski or convective-diffusion equation for Brownian particle motion near surfaces, as well as with inertial corrections to the Smoluchowski equation available in the literature. This latter equation is also generalized here to include particle-surface fluid dynamic interactions.     

基于情境学习的射孔仿真培训系统应用研究

由于传统的仿真培训中只能通过鼠标的点击与键盘进行交互,存在着现场感缺乏以及用户体验不足等缺点,针对油田射孔岗位仿真培训中的交互问题,提出了应用情境学习理论结合体感交互技术的仿真培训系统。通过将Unity与体感交互技术结合,学习者可以运用手势与姿势来实现与仿真培训系统的交互操作。结合应用这一技术可以使得学习者能够在更逼真的虚拟学习环境中尽情的体会和学习,满足学习者的体验和参与需求,可以有效促进学习者从具体的感知经验上升到抽象的知识概念,为教学培训的顺利开展创设有利的条件。     

基于信道状态特征的手势动作识别技术研究

手势识别作为人和机器之间重要的交互手段,在日常生活中具有广泛的应用场景。基于无线信号特别是WiFi的手势识别由于其无接触、成本低等优点成为当前热门的方式。为解决传统基于无线信号手势识别算法没有充分利用信号相位特征的缺点,本文提出利用WiFi信道状态信息幅值和相位结合的方式进行手势识别。通过子载波降维和动作曲线提取对接收的WiFi信号进行处理,并将信号的幅值和相位结合,利用机器学习算法对数据进行训练和分类,实现了单手向前、单手向后、单手向左、单手向右、单手向上和单手向下六种手势的识别。实验结果显示,本文算法在近距离和远距离下的精确度分别为96%和92%。     

基于微分方程数值分析的机械臂运动参数挖掘模型

在目前的运动参数挖掘模型中,通常采用差异化运动原理对运动过程进行分析,缺乏实际的公式支持,在进行参数挖掘时影响性能。因此,提出基于微分方程数值分析的机械臂运动参数挖掘模型研究。首先利用微分方程数值分析的方式来对机械臂的运动过程进行模拟,列举出其中的动态特性参数。依据动态特征参数,利用神经元网络对其中的运动参数属性进行特征提取。获得运动特征后,使用贝叶斯原理进行深入的运动参数挖掘。为了验证设计的运动参数模型性能,设计仿真实验,设定模拟机械臂,并使用设计模型与文献[3]、文献[5]、文献[13]中的参数挖掘模型进行运动参数挖掘,并对比性能的优劣性。实验结果证明,设计的运动参数挖掘模型具有较高的运算速度、实时性以及准确率,证明设计的运动参数挖掘模型具有较高的性能,满足设计初衷。     

无人机群目标搜索的主动感知方法

为提升蚁群搜索算法在规模大的栅格环境中对未知目标的搜索效率,提出基于蚁群算法的主动感知搜索框架。该框架通过应用历史环境信息来选择无人机的运动方式,并由无人机运动方式和感知域信息得到新的环境信息,从而实现无人机群的智能自动化搜索功能。新方法计算出一种具有探索偏好的未搜索概率,可使无人机搜索时偏向未搜索程度高的栅格,以此来提高算法的搜索能力。同时,以未搜索概率和信息素作为运动方式决策的依据来建立一种新的运动方式选择机制。该机制不仅考虑了目标可能出现的区域,又可兼顾未知区域,从而可实现无目标先验信息条件下的搜索过程。仿真结果表明,此算法在规模大的栅格环境中,与现有算法相比具有更高的搜索效率,并且得到的目标分布信息将更加全面。     

Fast method for SAR echo simulation of a three-dimensional ground scene

Due to huge calculation of SAR echo simulation of a three-dimensional (3D) ground scene, a fast simulation method is proposed. First, the data of a 3D ground scene are fractionally interpolated based on the Fractional Brownian Motion (FBM) model. Second, the data interpolated are divided into lots of small facets whose precision meets the simulation requirement, the backscattering coefficients of the small facets are calculated. Third, the shaded area is judged by the comparison method of overlook angles. Three parallel levels are analyzed and the kernel function is designed. Finally, the computing method of reduction adding and external thread are also utilized under the framework of GPU in order to get high efficiency. With the methods mentioned above, the imaging result of experimental DEM data verifies the validity and superiority of the proposed method.     

动作识别中基于深度神经网络和GA合并算法的分类决策方法

针对人体动作识别中传统方法在分类决策方面存在问题和缺陷,提出了一种新颖的基于深度神经网络(DNN)和遗传算法(GA)合并算法的非线性分类决策方法。首先,提出的合并算法在整个训练集合上对特征提取器进行组合,进而组合成不同的两个独立网络;再利用DNN对两个独立网络进行初始化,进一步利用GA对两个网络进行合并。然后将网络的偏差和权重表示为每层网络间的一个矩阵;最后,利用DNN对网络的偏差和权重进行训练,并在合并过程中将矩阵中的每一行当作一个染色体。实验采用了标准MNIST数据集对提出算法的性能进行评估。评估结果显示实验过程中的交叉和突变操作增加了神经元节点,提高了识别性能,并且弱化了不相关和相关神经元节点。因此,提出算法的错误率更低,网络性能更优异。     

视频序列中运动对象检测技术的研究现状与展望*

将运动对象检测技术分为变化检测、运动检测和特征检测三类,介绍了各类技术的思想,对现有方法进行了归类,指出各方法的本质区别,从理论和实验两方面剖析其优势和不足并指出了适用场合。讨论了目前视频运动对象检测技术存在的问题,展望了未来的发展方向。