在线修正的人脸姿态跟踪算法及交互应用

针对人脸在跟踪过程中可能存在大幅度的倾斜、旋转、遮挡以及肤色干扰等问题,提出一种基于在线修正的人脸跟踪算法.该算法当人脸检测失效时,人脸跟踪模块将用于提取目标参数;而在人脸跟踪过程中,为减小由连续跟踪造成的累积误差,利用人脸实时检测机制新检测到的人脸目标参数来修正跟踪模块的参数,包括跟踪窗口的位置和尺度,从而利用了人脸检测和人脸跟踪各自的优点.通过实验,其结果表明,该算法能够精确地跟踪复杂姿态下的人脸目标,并且能够解决肤色干扰和遮挡的问题,具有很好的适应性和鲁棒性.另外,将在线修正的跟踪方法应用于娱乐游戏控制,为人机交互提供了新的方式.     

基于反馈控制的自主虚拟人感知模型

提出了一种基于反馈控制的自主虚拟人感知模型.该模型首先使用感知过滤器模拟人类器官感知限制,然后设计了环形队列存储感知对象的相关信息来模拟人类的记忆功能,进而利用感知和记忆的结果,对感知过滤器的各项参数进行反馈控制,从而体现感知结果对感知过程的影响.实验结果表明,基于反馈控制的感知模型不仅能够较好地体现人类感知系统的特性,而且能够为自主虚拟人行为控制和决策提供更为真实的环境信息.     

自适应粒子滤波在人体跟踪过程中的应用

人体运动跟踪技术近年来在图像处理与计算机视觉领域引起很多关注,在当前一些重要研究和应用领域有着广泛的需求。在以往跟踪方法的基础上提出了基于决策规则的自适应粒子滤波的无标记运动目标跟踪方法。利用一个带外观模板的人体关节模型,通过学习得到运动模型及基于关节模型的相似性计算,巧妙地利用自适应粒子滤波对运动目标进行实时跟踪,使得在粒子滤波过程中,可以根据实际滤波情况在线调节粒子数。实验表明,提出的算法鲁棒性好,跟踪速度比基于传统粒子滤波的快。     

基于自适应模糊反步法的永磁同步电机位置跟踪控制

研究具有参数不确定性的永磁同步屯动机位置跟踪控制问题.利用模糊逻辑系统逼近系统中非线性函数,采用反步设计方法实现永磁同步电动机的自适应模糊控制.所提出的自适应模糊控制器在电机参数不确定和负载扰动的情况下,实现了永磁同步电动机的高性能位置跟踪控制.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

基于单目视觉的移动机器人导航算法研究进展

基于单目视觉的移动机器人导航的研究,涵盖了机器视觉、模式识别和多目标跟踪多个领域．其算法框架不仅成功应用于移动机器人导航,还为目标检测、识别与跟踪领域的研究提供了可供参考的模型．该综述将以算法发展历史为脉络,结合一些典型系统,通过对关键技术和算法结构的分析比较,总结算法本身的发展前景和由此发展起来的可供相关研究参考的算法框架．     

基于卡尔曼滤波的倒立摆控制系统噪声抑制

在二级倒立摆稳摆控制中,摆杆的角度信号受到测量噪音污染,通过差分获取角速度时,该噪音被放大,导致稳摆控制器的输出产生较大的随机波动,同时电机作为执行器,也混入了较大的过程噪音.这两种噪音使系统出现较强抖动,既不利于摆杆稳定,也缩短了电机寿命.对此,将稳态卡尔曼滤波器与渐消记忆法结合起来,找到了确定稳态卡尔曼滤波器增益矩阵的有效方法,既克服了模型误差,又满足实时性要求,减小了电机抖动,取得了较好的效果.     

Using a Visual Attention Model to Improve Gaze Tracking Systems in Interactive 3D Applications

This paper introduces the use of a visual attention model to improve the accuracy of gaze tracking systems. Visual attention models simulate the selective attention part of the human visual system. For instance, in a bottom‐up approach, a saliency map is defined for the image and gives an attention weight to every pixel of the image as a function of its colour, edge or intensity. Our algorithm uses an uncertainty window, defined by the gaze tracker accuracy, and located around the gaze point given by the tracker. Then, using a visual attention model, it searches for the most salient points, or objects, located inside this uncertainty window, and determines a novel, and hopefully, better gaze point. This combination of a gaze tracker together with a visual attention model is considered as the main contribution of the paper. We demonstrate the promising results of our method by presenting two experiments conducted in two different contexts: (1) a free exploration of a visually rich 3D virtual environment without a specific task, and (2) a video game based on gaze tracking involving a selection task. Our approach can be used to improve real‐time gaze tracking systems in many interactive 3D applications such as video games or virtual reality applications. The use of a visual attention model can be adapted to any gaze tracker and the visual attention model can also be adapted to the application in which it is used.     

一类具有应力相关迟滞非线性智能结构的建模与跟踪控制研究

智能结构在变化的负载下产生的应力相关迟滞非线性严重影响了其在亚微米级跟踪控制中的应用. 因此, 本文提出了一种应力相关Preisach算子用以描述当输入信号与应力同时变化时, 智能结构所产生的迟滞非线性特性. 该应力相关Preisach算子是在经典Preisach算子的基础上, 通过将应力相关项引入密度函数所得到的. 此外, 为了实现逆补偿控制器的设计, 本文提出了应力相关Preisach算子的性质与基于模糊树方法的辨识方案. 继而, 本文设计了一种基于所提算子的前馈逆补偿与反馈控制器结合的复合控制方案, 并将其应用于一类超磁致伸缩智能结构的实时跟踪控制实验中. 实验证明, 与经典Preisach算子相比, 所提出的算子和相应的控制方案能够较好的消除应力相关迟滞非线性的影响并使控制效果显著提高.     

可重构振荡器与双频滤波器的协同设计

实现了一种可重构振荡器与双频率滤波器的协同设计模块。振荡器通过开关二极管的通断来实现频率的可重构,工作频率分别为1.1 GHz和2.0 GHz。与双频滤波器协同设计后,振荡器在两个频率上频偏1 MHz的相位噪声分别从-109.1 dBc/Hz和-112.9 dBc/Hz改善为-125.6 dBc/Hz和-127.9 dBc/Hz,二次谐波抑制分别由协同设计之前的-25 dB和-10 dB改善为-44 dB和-55 dB。     

基于DSP和FPGA的经纬仪控制系统设计

DSP和FPGA组成的伺服控制系统能够满足复杂的控制算法要求。通过对TI公司的DSP控制芯片TMS320F2812和ALTERA公司的FPGA芯片EP1C3T144的功能和特点分析,给出了一种基于DSP和FPGA的光电经纬仪伺服控制电路的设计方案。增加了可靠性和精度。