基于三维场景出图的拼接制作2.5维地图算法

针对目前2.5维电子地图的制作与其三维虚拟场景相对独立,且不易更新维护的问题,提出了对三维场景进行图片输出并拼接实现2.5维地图制作的算法。首先设定摄像机长宽值作为最小出图单位,在指定范围内,使用最小出图单位以任意水平角度和俯仰角度输出三维虚拟场景效果图,并记录相关空间信息。然后根据图片左上角点坐标值对所输出图片进行无缝拼接。实验结果表明,该方法在保证地图空间实体表现能力的同时,能够快速替换图中更新区域,提高2.5维地图制作效率。     

基于视觉标记的增强现实系统建模及配准误差问题研究

针对当前基于视觉的增强现实系统标记大、成本高的缺陷,提出一套结合简单组合标记的增强现实系统的实现方案.基于弱透视模型,以色彩和形状作为融合特征,研究了利用冗余特征实现标记物体的3D位姿还原方法.为使配准方案能够适应普通的视觉采集设备,提出根据摄像机标定时得到的扭曲参数对渲染后的模型进行再扭曲的配准修正方法.结合OpenCV和OpenGL中的空间变换的概念,给出了虚拟和物理世界配准融合的解决方案,并基于统计学数学模型,提出降低配准时的误差以及提升配准稳定性的方案.实验结果表明,提出的算法能有效地将静态标签的抖动降低至亚像素级.     

分块二维局部保持鉴别分析在人脸识别中的应用

局部保持鉴别分析在人脸识别研究中具有非常重要的地位。在此基础上提出的2DLPDA算法直接在二维空间进行运算,一定程度上提高了性能。但是当样本在光照阴影、遮挡等情况下时,识别率受到很大影响,为此提出一种改进的算法,即分块二维局部保持鉴别分析方法。其将样本分块,以更好地提取样本中的局部近邻特征。这样同一样本的不同分块在选择近邻时,就可能具有来自不同样本的近邻,从而能更好地提取样本的局部特征。最后将局部特征整合为整体作为识别的依据。在AR、YALE及ORL库上验证了算法的有效性。     

城市交叉路口背景提取与车道标定算法

目的 为解决车辆对车道标记的遮挡问题,提出一种新的背景提取算法,同时基于透视变换实现了城市交叉路口的多车道标定。方法 首先,通过均值与帧间差分方法的融合,进行城市交叉路口的背景稳定与更新;然后,利用Canny算子及Hough直线检测得到各类直线;其次,基于透视变换、聚类分析和先验知识建立了车道线的筛选数学模型,实现了车道线标定;最后,通过实验对算法进行了验证。结果 采用10min长度、分辨率为2592×2048像素的某城市交叉路口实际监控视频进行交叉路口背景提取。本文算法的背景提取准确率比均值法和传统高斯混合模型法分别提升20%和30%左右,车道线标定也优于其他类似方法。结论 算法具有收敛速度快、准确率较高、稳定性较好等特点,在车流量大时可快速更新并消除车辆虚影,适用于光照条件正常的城市交叉种口的车道线标定。     

基于投影轮廓的文本图像倾斜检测

目的 在光学字符识别中,文本图像经常会出现一定角度的倾斜.为将倾斜的文本图像校正,以便于字符识别中的后续处理,快速准确地检测倾斜文本图像的倾角是非常重要的.方法 对基于投影轮廓的算法进行改进,提出了一种两级投影直方图方差的算法(TPHV).首先在预定的角度范围内以一定角度步长对选定的图像区域做多方向投影,以获取投影直方图;然后计算各角度投影直方图的均方差,求出所有投影直方图方差的最大差分,将对应的投影角度作为倾角的粗略估值,最后以粗略估值为中心,以第1次投影步长为半径的角度范围内,再次以给定的检测精度为步长进行投影,重复第1次投影的工作,求出投影直方图方差的最大值,以对应的角度作为图像倾角的检测值.结果 该算法能够处理各种复杂的文本图像;对于诸如2 480×3 508像素的较大图像,可在200 ms左右的时间内完成倾角的检测;可检测的倾角范围不受限制;对相关网站提供的5组共500幅测试图像检测误差绝对值均值不超过0.5°,最大值不超过0.7°,检测误差的方差不超过0.1.结论 实验结果表明,该算法具有明显优势:速度快,倾斜角度检测精度高,误差集中,检测范围大,对噪声不敏感,具有广泛的适用性,适合于复杂的排版方式.     

基于指尖触控的互动投影系统

随着人机交互技术的不断发展,互动投影技术的应用逐渐广泛.该技术通过摄像机等传感器技术感知周围场景动态并结合投影的显示功能实现交互的方式,如增强现实、结构光编码、三维重建等.基于触控的互动投影技术在未来的嵌入式人机交互系统中具有广阔的前景.文章基于单目摄像机与投影仪系统实现能够在任意平面徒手触摸的交互.系统的功能主要通过前景区域分割、指尖点的定位以及触摸检测三个步骤来实现.与目前相关领域的研究文献进行的对比实验证明,所提算法在稳定性、准确性以及实时性等方面具有一定优势.     

水生态文明城市建设相对有效性分析

本文利用数据包络线法(DEA)分析水生态文明城市建设过程中,资源投入对于水生态环境改善的影响程度,通过对建设决策单元的有效性及投影分析,指导资源的投入,实现资源的优化配置,为水生态文明城市建设评价指标体系的构建以及综合评价提供建议。     

GNSS工程控制网坐标系挂靠问题探讨

分析了工程测绘中出现投影变形的原因及消除投影变形的常用方法。论述了挂靠坐标系的建立方法和应用条件,挂靠坐标系既能有效抵偿基线投影变形,又能解决两种坐标系统的衔接问题,为控制网计算、地形图测绘、工程图与万分图拼接、施工测绘提供了极大的便利。     

Immersion and Invariance Based Robust Adaptive Control of High‐Speed Train with Guaranteed Prescribed Performance Bounds

This paper proposes a novel robust adaptive algorithm for train tracking control with guaranteed prescribed transient and steady‐state performance. As speed increases, the inherent time‐varying uncertainties and unmodeled dynamics in the longitudinal dynamics of a high‐speed train seriously impacts the tracking performance of automatic train operation. To improve train operation performance, an estimator based on immersion and invariance technology is developed to recover the unknown and time‐varying plant parameters, and it renders the estimation error converging to a bounded residual set exponentially while providing more freedom for the controller. After certain error transformation, the prescribed tracking performance is introduced into the controller design. Then, an input‐to‐stable stable controller is developed through the backstepping technique, and it is proven that stabilization of the transformed system is sufficient to guarantee the prescribed performance. Rigorous theoretical analysis for the presented algorithm is provided, and a series of simulation studies also are given to verify the effectiveness of it.     

Mbius-invariant curve and surface energies and their applications

Curvature-based surface energies are frequently used in mathematics, physics, thin plate and shell engineering, and membrane chemistry and biology studies. Invariance under rotations and shifts makes curvature-based energies very attractive for modeling various phenomena. In computer-aided geometric design, the Willmore surfaces and the so-called minimum variation surfaces （MVS） are widely used for shape modeling purposes. The Willmore surfaces are invariant w.r.t conformal transformations （Mbius or conformal invariance）, and studied thoroughly in differential geometry and related disciplines. In contrast, the minimum variation surfaces are not conformal invariant. In this paper, we suggest a simple modification of the minimum variation energy and demonstrate that the resulting modified MVS enjoy Mbius invariance （so we call them conformal-invariant MVS or, shortly, CI-MVS）. We also study connections of CI-MVS with the cyclides of Dupin. In addition, we consider several other conformal-invariant curve and surface energies involving curvatures and curvature derivatives. In particular, we show how filtering with a conformal-invariant curve energy can be used for detecting salient subsets of the principal curvature extremum curves used by Hosaka and co-workers for shape quality inspection purposes.