基于分层光流的煤矿井下运动目标跟踪算法

针对煤矿井下视频序列高噪声、运动目标繁多、目标交错等特点,提出了一种基于分层光流法的矿井运动目标跟踪算法。首先对相邻两帧视频序列采用帧差法确定多个初始目标跟踪模版;然后采用SUSAN角点检测提取模版内的特征点;最后运用改进的分层光流法进行目标检测和跟踪,并在跟踪过程中对模版进行更新。该算法实现了煤矿井下多目标运动物体的稳定跟踪,并能解决目标部分遮挡问题。实验和仿真结果证实了该算法的有效性。     

基于智能视觉的透明液体可见异物检测软件设计

目前在国内的透明液体生产线上,液体通常采用人工检测,效率低、准确率,所以基于图形处理算法以及QT,设计了一套基于智能视觉的透明液体杂质颗粒检测软件,重点实现了软件与算法的改进优化;获取的连续图像经自适应中值滤波预处理去除图像噪声后,通过改进的序列图像二次差分算法提取出序列图中的细小的异物,然后根据通过SIFT特征度量的MeanShift目标跟踪算法,跟踪液体图像中的细小异物;并根据异物的运动轨迹及大小,检测到有无异物以及异物的类型,进而进一步判断透明药品质量是否合格;结果测试表明,软件的准确率达到95%以上,检测分辨率达到了44μm,基本可以替代透明液体生产线上的人工检测。     

基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法研究

针对行人运动的随机性导致运动状态模型适应性差和人在行走过程中可能发生短时全部或局部遮挡导致行人跟踪算法精度较低的问题,提出基于时间序列模型的粒子滤波行人跟踪算法;建立了行人运动时间序列模型;给出了基于对视频序列初始帧的检测,确定行人的位置、宽高等作为跟踪先验信息的方法;由先验信息计算加权颜色直方图构建初始粒子群分布,并利用时间序列运动模型预测粒子在下一时刻的状态分布,并更新粒子权值;根据有效粒子的个数判断是否进行重采样;最后由所有粒子的加权和估计行人的运动状态;仿真实验表明:文中提出根据行人的运动轨迹时间序列运动模型可使行人的状态估计更准确,预测误差进一步减小,预测精度得到了提高.     

基于WSN的智能农机自动导航控制系统研究

为了提高农机的自动化和智能化作业水平,采用无线传感器网络设计了农机自动导航控制系统,系统主要由车载导航控制终端、后台服务器和ZigBee无线传感器网络组成;车载导航控制终端在嵌入式控制器S3C2240平台上开发设计,主要采用PID模糊控制算法对农机的运动状态进行调节和与服务器的通信;后台服务器根据要作业的区域利用定步长连续寻点方法进行了农机行驶的路径规划,接收移动车载导航控制终端上传的接收信号强度指示RSSI后,借助多点定位算法进行精确定位,并向移动车载导航控制终端下达期望的速度和方向指令;实验结果表明:设计的智能农机自动导航控制系统能够实现精确定位和速度控制,平均定位误差为仅为0.217 m,在设定运动速度为1 m/s时,实际的平均速度为0.984 m/s,能够完全满足农机自动导航作业的需要。     

动态视频序列下的坦克车体姿态识别

敌方坦克的姿态信息是装甲分队武器目标分配的重要依据,但目前坦克火控系统中并没有姿态识别的模块,为此提出一种基于压缩跟踪和级联分类器的动态视频序列下坦克车体姿态识别方法。将压缩跟踪算法的输出作为级联分类器的输入,缩小姿态识别的范围并减小分类器对不同环境中负样本的依赖;将坦克车体姿态分为12组,训练了12个分类器,在训练中引入了车体的轮廓信息;将多个级联分类器串联工作,识别坦克车体的多个姿态。对比了检测不同姿态的分类器的识别效果,结果表明级联分类器能以一定的精度对在真实环境中的坦克姿态进行识别。     

四旋翼飞行器的自主巡航控制系统设计

针对四旋翼飞行器为六自由度,四控制量的欠驱动系统,将四旋翼飞行控制系统简化为姿态子系统和位置子系统,采用MIMU(微惯性测量组合)及GPS融合的导航方法,采用PID飞行控制策略,实现了利用地面站软件加载数字地图并进行自主巡航。     

不同参数下GNSS软件接收机跟踪环性能分析

针对用户接收机实际跟踪卫星信号过程中跟踪环参数设置模糊性问题,着重分析了GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机跟踪环路参数设计的范围,然后通过Matlab仿真环境对不同环路参数下信号跟踪效果进行了仿真,得出了接收机环路参数的经典取值（阻尼系数ζ=0.707,带宽BL=25 Hz）,最后通过软件接收机实验平台对实际采集到的卫星中频信号进行了跟踪验证,实验结果证明了跟踪环路参数选择的有效性。     

新型指令滤波反步及高超声速飞行器的应用

非线性严反馈系统的控制中,由于迭代和系统的设计过程,反步法成为研究热点之一。然而,由于需要推导虚拟控制的解析导数,传统反步法存在"计算膨胀"问题,当被控对象的系统阶数较高或模型较复杂时,"计算膨胀"问题更为严重,这限制了反步法在实际工程中的应用。因此,提出一类新型的指令滤波反步法,避免传统反步法中"计算膨胀"问题。该方法采用输入状态稳定性(Input-to-State Stability,ISS)和小增益定理保证闭环系统的稳定性,为严反馈系统的控制器设计提供了简洁有效的方式。针对高超声速飞行器巡航段纵向的速度和高度跟踪问题,综合指令滤波反步法和动态逆方法设计有效的状态反馈控制器,最后在数值仿真中验证了所设计的控制器能实现高超声速飞行器在爬升机动中对速度和高度的稳定跟踪。     

太阳能LED路灯控制系统的设计

设计了一套基于STC12单片机的太阳能LED路灯控制系统,系统采用变步长的电导增量法跟踪太阳能电池板最大功率点,充分利用太阳能电池板的能量,对铅酸蓄电池充电。同时实时监测铅酸蓄电池的电压防止蓄电池过充、过放等现象;对LED路灯采用多段式的恒流控制,通过环境照度的监测控制LED路灯在不同电流强度下工作,以增强LED路灯的使用寿命,实现节约用电的目的。     

基于PSO算法的运动目标跟踪研究

提出一种基于PSO的运动目标跟踪方法,并在TMS320DM642上实现.该方法首先针对采集到图像的Y分量通过帧间差分和背景差分相结合的方法建立背景模型,然后检测出前景运动目标,接着通过前景运动目标初始化目标模板,再对目标模板和待跟踪视频图像分别进行两次金字塔降采样,降低目标模板和待跟踪视频图像的分辨率.在顶层金子塔上采用粒子群优化算法对跟踪目标进行粗定位,在中间层和底层金字塔上采用钻石搜索方法对跟踪目标进行精确定位.在目标跟踪的过程中,目标模板随运动目标的变化而不断更新,实现对目标的实时连续性跟踪.该方法可以有效降低计算复杂度,提高搜索效率.