Real-time facial animation on mobile devices

We present a performance-based facial animation system capable of running on mobile devices at real-time frame rates. A key component of our system is a novel regression algorithm that accurately infers the facial motion parameters from 2D video frames of an ordinary web camera. Compared with the state-of-the-art facial shape regression algorithm [1], which takes a two-step procedure to track facial animations (i.e., first regressing the 3D positions of facial landmarks, and then computing the head poses and expression coefficients), we directly regress the head poses and expression coefficients. This one-step approach greatly reduces the dimension of the regression target and significantly improves the tracking performance while preserving the tracking accuracy. We further propose to collect the training images of the user under different lighting environments, and make use of the data to learn a user-specific regressor, which can robustly handle lighting changes that frequently occur when using mobile devices.     

Fuzzy PID control of space manipulator for both ground alignment and space applications

Considering gravity change from ground alignment to space applications, a fuzzy proportional-integral-differential (PID) control strategy is proposed to make the space manipulator track the desired trajectories in different gravity environments. The fuzzy PID controller is developed by combining the fuzzy approach with the PID control method, and the parameters of the PID controller can be adjusted on line based on the ability of the fuzzy controller. Simulations using the dynamic model of the space manipulator have shown the effectiveness of the algorithm in the trajectory tracking problem. Compared with the results of conventional PID control, the control performance of the fuzzy PID is more effective for manipulator trajectory control.     

一种用于目标跟踪的波形自适应选择算法

提出了一种用于雷达目标跟踪的自适应广义调频波形设计算法。该算法根据跟踪器的动态需求,以广义调频信号为样板波形自适应设计下一时刻的发射波形,其目的是最小化预测的目标跟踪均方误差,并假定高信噪比条件,且目标跟踪运动模型和观测模型均为线性,利用与某一波形相对应的克拉美--罗下限（CRLB）以及卡尔曼滤波器,通过最小化预测的跟踪均方误差来实现广义调频波形的自适应设计。仿真结果表明：在信噪比相同的情况下,与使用固定参数、自适应参数的线性调频波形设计算法相比,所提出的算法能够获得更低的目标跟踪均方误差。     

雷达软件测试文档追踪系统的关键技术研究

雷达软件规模日益庞大,其软件测试也变得非常复杂,测试需求追踪逐步变成非常困难的任务,目前急需解决雷达软件中测试需求追踪管理、文档自动生成等问题。通过对软件测试需求的识别与定位、软件测试任务的分派,实现了雷达软件测试需求的跟踪、追溯,以及按标准模板产生相应的文档,重点对实现该追踪系统的关键技术进行了分析和描述。     

基于前向预测并行追踪的视频压缩传感方法

为了减小视频信号采集端的负担,提出一种基于压缩传感理论的视频压缩算法模型。该模型采用广义轮换矩阵获取视频帧的测量值,再结合视频压缩的运动补偿预测关键技术,消除视频帧间冗余。然后在并行贪婪追踪算法中引入前向预测技术作为重构算法,最终获取重构的压缩图像。实验对比了在不同算法下的重构图像和不同采样比下不同算法的重构PSNR值,然后利用所提方法得到视频序列的重构压缩图像。实验结果表明,该算法模型能较精确地获取压缩的视频图像,适合在视频压缩中应用。     

不确定性R¨ossler 系统的自适应鲁棒跟踪控制

研究具有外部不确定性R¨ossler 混沌系统的鲁棒跟踪控制问题. 基于动态面控制原理设计自适应鲁棒控制器, 给出了系统参数的自适应更新律, 使得被控闭环系统的各误差变量一致有界. 系统输出曲线渐近跟踪任意期望轨道, 且跟踪误差能被控制在任意小的范围内, 而无须知道系统的参数及外部不确定性的界限. 基于稳定理论给出了具体的稳定性分析, 并通过数值仿真验证了该方法的有效性及鲁棒性.

     

基于多渐消因子强跟踪UKF 和约束AR模型的故障估计与预测

针对非线性系统中不可观测故障参数估计和预测问题, 提出一种基于多重渐消因子强跟踪无迹卡尔曼滤波(MSTUKF) 的状态和参数联合估计法, 通过引入多重渐消因子增强了对变化函数未知的故障参数的跟踪能力. 对于得到的故障参数估计值, 利用递推最小二乘法更新约束AR预测模型, 从而实现故障参数的在线估计与预测. 仿真结果表明, MSTUKF方法在故障参数估计精度上优于UKF 和单渐消因子强跟踪UKF, 约束AR模型的预测精度高于无约束条件下的预测精度.

     

城市环境中交通信号灯准确识别与状态估计

根据交通信号灯灯板颜色和形状定位图像中的灯板位置. 将灯板区域的彩色图像转换到YCbCr 空间, 分割灯板区域中的红、黄、绿三色区域, 利用交通信号灯的形态特性定位交通灯位置. 用Gabor 小波和2 维独立分量分析提取感兴趣区域的特征, 送入最近邻分类器分类信号灯的类型. 用代表性的观测序列建立隐马尔科夫模型, 并结合识别和跟踪结果估计信号灯状态. 实验结果表明, 该算法能可靠、准确地识别出信号灯, 并有效地估计出信号灯的状态.     

一种基于海陆边界跟踪的快速海陆分割方法

海陆分割是进行船舶检测、海岸线提取的基本前提之一。当前海陆分割方法需要对图像进行逐像素处理,因此计算量大。提出一种只需处理海陆边界区域图像的分割方法,用以快速准确地获取海陆边界。首先提取图像4个边缘的基于边缘信息的EBT纹理特征,获取海陆边界种子块。然后从该种子块出发,利用EBT纹理特征进行边界块跟踪,实现快速海陆分割。实验结果表明,所提方法具有较好的分割效果,与目前主流的分割方法比较,时间花费大幅减少。     

基于双矩形框标定的改进TLD算法

鉴于基于单个矩形框标定的Tracking-Learning-Detection(TLD)算法无法兼顾跟踪目标的"重点性"和"完整性",提出了一种基于双矩形框标定的改进算法。在标定整个目标区域的矩形框的基础上,算法在目标变化相对稳定的区域标定另一个矩形框,以指示跟踪的重点区域。在提取跟踪点时,采用分配权重的方法使重点区域产生更多的跟踪点,从而提高算法对局部变化的适应能力。实验表明,改进后的算法在跟踪局部保持稳定而其余部分有所变化的目标上有较高的性能提升;而对于不存在稳定局部区域的目标,跟踪效果没有明显改善。