姿态稳定用双轴陀螺仪

研究用于姿态稳定系统的双轴液体动力陀螺仪 .介绍了陀螺仪的基本工作原理 ,由建立的陀螺仪力矩方程推导出陀螺仪的数学模型 .用速率突停的方法测试陀螺仪的输出信号 ,并根据试验结果建立了简化的系统传递函数 .由简化传递函数可以看出 ,陀螺仪的输出信号中既有载体的角度信息又有角速度信息 。

末制导炮弹用位标器陀螺

本文讨论了末制导炮弹复合制导弹体制的位标器陀螺的结构、快速驱动方案和控制方法。

Target Seeker Gyro and Controls

A composite target seeker gyro with dual spectral range infrared rays and millimeter waves, and the associated control methodology are developed. The static pressure air floated ball bearing is used to sustain the outer frame, the optical fiber and wave guide are used to transmit these two kinds of signals to the rear part of the gyro, and the stator coils are used to get non contact angular measurement. Composite guiding, scanning, tracing and controlling can be achieved, the maximum tracing angular velocity can be as high as 16(°)/s.

多功能角速率传感器

文中介绍了具有弹性力矩和阻尼力矩的多功能角速率传感器的结构和工作原理 ,多功能角速率传感器可与速率陀螺组成角加速度陀螺。

基于双边滤波的实时图像去雾技术研究

为了消除尘雾对室外机器视觉系统的影响,提出了一种基于双边滤波器的实时图像去雾方法.根据暗原色先验统计原理估计大气光强度,使用快速双边滤波器估计大气光幕,通过求解带雾图像成像物理方程恢复理想光照条件下的大气辐射强度,实现图像去雾.实验结果表明,该方法对彩色图像和灰度图像均可实现理想的去雾效果,对于(320×240)像素的图像,可达到20帧/s以上的处理速度,满足视频图像实时处理要求.

Matlab与C/C++混合编程技术研究

Matlab具有强大的数值计算和分析等能力,而C/C++是目前最为流行的高级程序设计语言,两者互补结合的混合编程在科学研究和工程实践中具有非常重要的意义。因此,从Matlab调用C/C++代码及C/C++调用m文件两方面,深入地研究了它们之间混合编程的原理和实现机制,并且给出了具体条件下的混合编程方法和步骤。实例表明,提出的Matlab与C/C++混合编程方法是简洁、有效的。

基于双边与高斯滤波混合分解的图像融合方法

针对红外与可见光图像融合时,两种异质图像信息容易相互干扰,造成融合图像出现模糊、信息混乱和对比度降低等问题,提出了一种基于双边与高斯滤波混合分解的融合方法。首先采用双边和高斯滤波器对输入的红外与可见光图像进行混合信息分解,得到小尺度纹理细节、大尺度边缘和底层粗略尺度图像信息;其中的大尺度边缘信息包含红外图像的主要特征,依据该特征确定各分解子信息的融合权重,从而将重要的红外特征信息注入到可见光图像;最后通过对各融合子信息进行组合重构出融合图像。实验结果表明,该算法融合效果要优于传统基于多尺度分解的图像融合算法。

图像局部特征识别中的多目标分离

研究了一种多目标识别算法，该算法用SUSAN角点形成SIFT特征点，采用阶梯图像金字塔结构实现尺度不变，为所有匹配点建立统一的超定线性方程组并对该方程组系数矩阵进行简化使其维数降低一半，得到增广矩阵．对增广矩阵进行列变换，依据坐标转换的特性可从中提取多目标的稳定正常点，实现了快速分离多目标的匹配点．结果表明，利用新算法得到的多目标识别结果能保证最小二乘法迭代运算快速收敛，且一次迭代就能得到精度较高的目标定位参量，根据SIFT标准的128维局部特征描述符判别匹配点，匹配点数量较SIFT算法多一倍，分离多目标速度较Hough变换快2～3倍．

一种新型不变矩在图像识别中的应用

给出了仿射变换的定义,并在此基础上建立了一种新的仿射变换途径——多尺度自卷积变换。构造了一组新的仿射不变矩(MSA矩),分析了其性质,给出了它的明确表达式及其具体实现方法。分别应用最小距离法、k-近邻法和相似性测度三种识别方法进行了仿真实验。结果表明,MSA矩对平移、比例、旋转、拉伸和扭曲等仿射变换均具有很好的不变性,与典型的Flusser矩相比,稳健性好、识别率高、抗噪声干扰能力强,具有一定的应用价值。

基于颜色增强变换和MSER检测的烟雾检测算法

在远距离烟雾视频监控中,当烟雾区域小或运动缓慢时,烟雾检测变得非常困难,为了解决这一问题,提出了一种基于烟雾增强颜色变换和MSER(maximally stable extremal regions)检测的烟雾检测算法.首先提出了一种新型烟雾增强颜色变换,可使变换后图像中烟雾区域更加突出,便于后续的分割;其次在变换图像上检测MSER区域,分割出烟雾区域,避免了基于颜色信息或运动信息等传统方法难以准确分割烟雾的缺点;最后针对烟雾的特点,提出了烟雾的静态和动态判据,并以通过静态和动态判据的次数判定是否为烟雾,并进行报警.实验结果表明,该算法可在远距离烟雾视频监控中准确地检测出烟雾区域,具有较高的可靠性.

实时CCD成像跟踪处理系统研究

提出了基于高速数字信号处理器TMS320C6415的图像识别跟踪系统,并给出了成像跟踪系统的原理图和结构图,重点论述了采集系统和图像处理系统。在软件上采用矩不变阈值分割和基于梯度的自适应阈值分割提取目标,采用投影特征的质心跟踪算法及基于线性微分拟合的记忆外推跟踪技术跟踪目标。实验结果表明:该系统跟踪稳定可靠,完全满足实时性要求。

基于稀疏表示和粒子滤波的在线目标跟踪算法

针对目标跟踪过程中由于外形变化或者遮挡所造成的跟踪效果下降或导致漂移的问题,提出一种粒子滤波框架下基于稀疏表示的在线目标跟踪算法.采用分层梯度方向直方图(PHOG)特征对目标模板进行描述,并且每一个候选模板都可以通过PHOG基向量和琐碎模板进行稀疏表示,进而利用L1范数最小化方法进行最优求解.为保证在遮挡的情况下目标跟踪的精度,对目标遮挡部分和非遮挡部分进行拆分建模,并利用PCA子空间增量学习的方式不断更新目标跟踪模型.通过对具有挑战性的跟踪视频进行定性和定量分析,实验证明该方法在跟踪精度上要优于传统的跟踪方法.

图像制导中的SIFT快速算法

图像制导中,导弹根据预存的地形图自动捕捉攻击目标。通过图像匹配识别目标,尺度不变特征变换(the scale invariant feature transform,SIFT)算法具有优异的性能,但计算量较大。根据地形图像的特点提出了一种SIFT改进算法Zoser SIFT,Zoser SIFT直接对图像进行逐级递减采样,形成阶梯(Zoser)金字塔图层,由24邻域极值点形成特征点。新算法不进行高斯变换,具有图层少、特征点数量适中等优点,大幅度减少了计算量。同时新算法占用内存空间少,浮点运算少,适合在实时DSP系统中应用。新算法虽然抗噪声能力有所下降,但对光照改变、尺度变化、变形和遮挡等仍有很好的鲁棒性,在航拍地形图上进行识别时性能稳定。

一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法

提出了一种鲁棒的非平坦路面车道线检测算法.给出一种简单的逆透视变换方法,该方法不依赖于摄像机参数,计算简便.基于法向车道线模型研究了车道线的线特征提取方法,结合线特征的方向特性和强度信息,提出了改进的Hough变换车道线直线检测方法,有效提高了检测的鲁棒性和计算速度.利用检测出的直线对车道线进行精确定位,采用加权最小二乘曲线拟合方法完整地提取出图像中的车道线.实验证明,算法在弯道和非平坦路面上都能准确地提取出车道线,具有较强的鲁棒性.

统一Hu矩及在电视图像目标识别中的应用

分析了在离散状态下比例因子对不变矩特征的影响,扩展了Hu提出的基于区域的不变矩和Chen提出的基于边界的不变矩,构造了一种新的不变矩,统一了基于区域和边界的矩不变量公式,并满足离散状态下的比例不变性,比传统的不变矩更具一般性。将其应用到电视图像目标识别中,仿真结果表明,不变矩不变性好,识别率高,实时性好,具有一定的应用前景。

一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法

研究了一种基于最小二乘的不完整椭圆拟合算法。基于几何距离的拟合算法可达到较高的拟合精度,但迭代过程敏感于初始条件;由于不完整的椭圆样本点及噪声的存在,简单线性拟合方法可能使拟合结果退化为开放的双曲线,引起拟合失败,基于椭圆约束的代数距离拟合方法可保证拟合结果一定是椭圆,从而为迭代提供适当的初值;利用多个待估计椭圆参数之间的相互约束,即使非常短的椭圆弧也可得到稳定的拟合结果。仿真结果与实际图像应用验证了算法的有效性。

电视图像目标实时分割与识别算法

研究一种电视图像目标实时分割和识别算法.在二维图像不变矩和相对矩的基础上,进一步组合优化得出4个不变矩,结合复数矩、圆方差和椭圆方差组成目标特征向量,利用k-近邻法实现目标的识别和分类.图像分割采用改进矩不变阈值分割和基于梯度的自适应阈值分割提取目标.仿真实验表明,提取的目标特征量对于平移、缩放和旋转均能保持较好的不变性.用该分割算法分割的图像边缘清晰,分割时间为8 m s,易于硬件实现.

提高V/F转换电路线性度的一种方法

针对普通的恒流源等宽反馈方案存在的不足,研究了一种改进的恒流源等宽反馈,在保证电路分辨率不变的前提下,恒流源反馈宽度提高了1.8倍,从而提高了电路的精度及稳定性.在满量程输出频率为-200～200kHz情况下,利用该方法设计V/F转换电路,线性度可以达到0.005 0%.

基于局部亮度直方图特征的实时目标识别与跟踪

针对自寻的电视导引头实时跟踪需求及其硬件平台的限制,借鉴离线训练的思想,提出一种基于局部亮度直方图的二进制特征描述算子,利用该算子设计了基于差异度函数和索引值的两级特征匹配方法。算子的二进制特性使得特征匹配过程主要通过一系列二进制位运算完成,算法复杂度大大降低。实验表明,该算法实时性强,平均跟踪速度可达25 fps以上,运行过程中内存需求量小,并且对目标尺度变化、旋转、光照变化等具有较好的鲁棒性,满足了导引头实时目标识别与跟踪需求。

连续型野值判别的新方法

针对连续型野值严重影响卡尔曼滤波器可靠性这一情况,提出一种新的野值判别方法,即正交模型参数变化判别法.当新息序列满足以下3个条件即信号是有穷均值,观测噪声是均值为零的独立分布过程,信号与噪声互不相关时,卡尔曼新息序列估计值具有正交性质.正交模型参数变化判别法的实质是通过判断卡尔曼滤波新息序列估计值的正交性质是否丧失而判别出观测值中是否存在野值.通过仿真结果表明,新的方法对于连续型野值的判别方便易行,快捷有效.