视觉SLAM方法综述

实时定位与建图(SLAM)技术搭载特定传感器,使移动机器人在无任何环境先验条件下,在运动过程中自主建立环境模型来计算自身位姿,大幅提高其自主导航能力,以及对不同应用环境的适应性。视觉SLAM方法以相机作为外部传感器,通过采集周围环境信息来创建地图并实时估计机器人自身位姿。为此,介绍了具有代表性的经典视觉SLAM方法及与深度学习相结合的视觉SLAM方法,分析了视觉SLAM方法中采用的不同特征检测方法、后端优化、闭环检测,以及动态环境下视觉SLAM方法的应用,总结了视觉SLAM方法的问题,并探讨了视觉SLAM方法在未来的热点研究方向和发展前景。

基于Dijkstra算法的平滑路径规划方法

移动机器人在复杂环境下沿Dijkstra算法规划的路径运动时,由于所规划的路径存在转折点多、部分转折角度小等问题,导致移动机器人不得不频繁转向,甚至要暂停才能完成转向,严重影响机器人的工作效率。利用几何拓扑学方法,结合实际场景信息,提出一种基于Dijkstra算法的平滑路径规划方法。根据应用场景获取连续化地图,将连续化地图离散化后随机生成离散点阵,计算各点之间的欧氏距离,选取与各离散点距离较近、且连线不跨越障碍的多个点,将其连接并生成离散图。在离散图中利用Dijkstra算法搜索最优路径作为引导路径。当移动机器人沿引导路径运动时,结合实际场景信息,采用几何拓扑学计算出移动机器人每一时刻应该采取的最佳动作和运行路线。实验结果表明:所提方法能够有效减少移动机器人运动中的累计转弯角度,增大最小平均转折角度,提高所规划路径的平滑度,从而缩短移动机器人的运动时间,提升机器人的工作效率。

基于语义分割的遥感影像建筑变化检测

遥感影像变化检测是利用多时相影像确定一定时间内地物或现象的变化,提供地物空间变化的定性与定量信息。传统遥感影像变化检测方法主要基于地面纹理及空间特征的方法,存在着难以精确识别遥感影像中新增建筑物的问题,为此该文提出了一种基于UNet网络的遥感影像建筑物变化检测方法。首先,将轻量级高效通道注意力机制网络(efficient channel attention network,ECANet),注入到原UNet网络模型,调整并优化网络结构,提升影像分割的准确度。然后改进SENet网络参数,提高遥感影像中的建筑物变化检测的精度。该文在高分辨率数据集LIVER-CD上进行实验,结果表明,所提方法的语义分割准确度达到99.03%,建筑变化检测准确率达到98.62%。相比于其他方法,该方法增强了影像的有效特征,提升了遥感影像中地面建筑物的检测精度。

数字近景影像上标志点精确定位方法研究

本文研究数字近景图像上标志点的精确定位问题,具体围绕两张桥梁悬索模型数字近景图像进行人工标志点的定位研究。在比较现有标志点定位方法特点的基础上,提出了一种新的近景标志点定位的方法。针对所研究的图像,比较各方法特点并进行单个标志点实验,得出各方法的优缺点。利用可行的两种方法对两张近景影像上的所有标志点定位,通过直接线性变换解算像片参数和检验点坐标,根据两种定位方法以及目视定位的解算结果,比较各方法的精度,得出结论———本文所提出的定位方法精度较高,采用该方法进行标志点定位,可提高像片解算的精度。

基于相位编组的高分辨率遥感影像道路信息提取

从高分辨率遥感影像中提取道路信息已有许多研究,但仍存在许多问题有待解决。本文主要研究高分辨率遥感影像上城市道路信息的提取,从四个方面开展,即:遥感影像的预处理、阀值的确定、直线与曲线的提取以及道路信息在原图上的显示。传统的相位编组方法主要针对直线的提取,本文对其进行了改进,得到了一种基于相位编组的半自动提取道路信息的方法。实验中首先结合灰度形态学与Canny算子,得出信息较全的道路边缘轮廓信息,然后根据不同形状的道路模型,运用灰度值参数对相位编组法进行改进,提取出比较准确的道路信息。针对现代城市中常见的立交桥,特别是对其曲率较大的中心部分信息,该提取方法表现出了一定的优越性和适用性,实验结果较为理想。

对马尔可夫随机场特征级图像融合的改进

提出了一种基于MAP的Markov随机场的图像融合方法。将感兴趣区特征的均值与方差作为马尔可夫随机场的概率参数,选取合适的模型,根据优化算法快速求得MAP解,完成图像初始标记过程,根据最大后验概率模型,对图像进行特征层融合。通过两组遥感图像的实验,证明MAP-MRF模型在遥感图像特征层融合中,具有较目前常用方法更好的效果。

基于传感器光谱特性与分类的遥感图像融合

为了提高多光谱图像和全色图像的融合质量,提出了一种基于广义亮度色度饱合度(IHS)变换与分类思想相结合的遥感图像融合算法.在充分考虑各波段传感器的相对光谱响应的基础上,在强度分量的构造和空间细节信息的注入方面进行了改进.改进后的方法首先对图像进行分类,然后采用高斯概率密度函数对分类构造后的影像进行加权融合,有效地改善了光谱畸变问题,且能同时对所有的光谱波段进行融合.以资源卫星IKONOS影像进行实验,结果表明该方法不仅能使融合图像具有较好的空间分辨率,还能很好地保持原有多光谱图像的光谱响应特性,具有潜在的应用前景.

一种基于四叉树划分的改进ORB算法

原ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)算法提取的图像特征点经常出现“扎堆重叠”现象,其分布较为密集且缺乏尺度不变性,因而容易造成图像特征点误匹配的问题。为了解决该问题,提出了一种基于四叉树划分的图像特征点提取算法。首先对图像建立尺度金字塔,然后使用四叉树划分图像并限制划分深度。用加速分段测试的特征(features from accelerated segment test,FAST)算法通过多个检测阈值对划分后的图像进行特征点检测。检测完毕后,根据划分出的子块总数和提取的特征点总数对划分出来的各个子块设置自适应阈值,提取ORB特征点。操作完成后通过采取非极大值抑制的方法筛选最佳特征点,并使用改良后的二元鲁棒独立基本特征(binary robust independent elementary features,BRIEF)算法计算得出特征点的描述符,最后进行特征点匹配。实验结果表明,本文算法提取的图像特征点较原ORB算法提取的效果在均匀程度上得到了明显地提升,冗余重叠的特征点数量减少,且在特征点提取速度方面较原ORB算法的提取速度提高了30%以上。

嵌套网络模型下的相似图像检索方法

对深度学习领域的稠密卷积网络(dense convolutional network,DenseNet)进行改进,提出了一种嵌套网络模型下的相似图像检索方法。该方法主要通过嵌入压缩和激励网络(squeeze-and-excitation network,SENet),调整原DenseNet网络结构,优化特征提取模块,从而提高图像检索的准确率。在整个深度学习的过程中,给图像特征通道设置合理的权值,抑制图像中的无效特征,能够进一步提高图像的检索速度。实验结果表明,所提算法能够加强图像有效特征的传递,无论从精度和速度方面均可得到较好的图像检索结果。

火焰原子吸收光谱法测定天佛参口服液及其原料药中五种金属元素

样品经硝酸和过氧化氢消化,用火焰原子吸收光谱法测定其中铜、铁、锌、钾和钠5种金属元素的含量。为克服共存组分的干扰,测定铁(Ⅲ)须在盐酸(2+98)溶液中进行,测定锌(Ⅱ)则应在正丁醇-水(6+94)溶液中进行,测定铜(Ⅱ)、钾(Ⅰ)及钠(Ⅰ)则在硝酸(2+98)溶液中进行。上述各溶液的总体积均为250mL。应用此法分析了天佛参口服液及其原料药包括西洋参、天冬、佛手、土贝母、蟾酥、倒卵叶五加、沙棘果及猕猴桃根中铜、铁、锌、钾和钠5种元素的含量,用标准加入法测得其回收率在91.2%～109.0%之间,相对标准偏差(n=6)均小于3.5%。

一种对R-Lambda码率控制模型的改进算法

最新的视频编码标准HEVC的参考代码通常采用rate-Lambda(R-Lambda)模型进行码率控制,但R-Lambda模型为I帧分配的目标码率过多,导致后续视频帧因目标码率不足而重建质量严重下降.为此,对R-Lambda模型进行改进,根据图像的运动趋势和复杂度将I帧划分为运动区域、纹理复杂区域、纹理平坦区域.分配目标码率时,根据人眼视觉系统特性为视觉敏感区域分配更多码率,给非视觉敏感区域分配较少码率,最后利用R-Lambda模型计算相应的QP值.实验结果表明,所提算法在保证重建视频主观质量连续性的同时,提高了重建视频的整体质量.

一种基于双重网络模型的单幅图像超分辨率方法

本文对深度学习领域中的高效亚像素卷积神经网络(efficient sub-pixel convo-lutional neural network,ESPCN)算法进行了改进,通过加入残差网络知识,调整原有的ESPCN构造结构,提出了一种双重网络模型下单幅图像超分辨率重建方法。通过实验证明:该算法能够有效地提高单幅图像超分辨率重建的精度,丰富重建后的细节信息。

基于URQ模型的I帧码率控制

当目标码率较低时,在编码视频序列中周期性地插入I帧,会导致重建视频播放时出现"闪烁"现象.为提高I帧重建质量,抑制"闪烁",提出了一种基于URQ模型的I帧码率控制算法.首先根据图像的运动趋势和复杂度将I帧划分为运动区域、图像复杂区域和平坦区域;然后依据人眼视觉系统对不同区域"闪烁"的敏感性,为视觉敏感区域分配更多的码率,其他区域分配较少码率;最后,利用URQ模型计算编码所需的量化参数值,实现对I帧的码率控制.实验结果表明,所提算法能够在保证码率控制精度的前提下,有效抑制由于周期性插入I帧导致的视频"闪烁"现象,提高重建视频的整体主客观质量.

本体智能检索在极区冰盖冰架变化分析中的应用

极区冰盖冰架变化随着美国在2003年发射的ICESAT卫星和其星载的天基激光测高系统GLAS对极区的密集数据采集,为实现对极区冰盖质量平衡,地球重力场变化和全球海平面上升等提供了基础研究数据。本文采用从哲学、信息科学发展而来的地理本体技术以实现对极区冰盖高程变化提供智能化检索服务,并试图在构建地理本体知识库的同时详细论述本体智能优化扩展以实现语义的查询。研究表明:基于本体的智能检索应用极区冰盖变化中是可行的。

利用STK辅助分析选取遥感图像

在选择遥感图像做具体的图像处理时,往往具有盲目性。针对这一问题,本文用STK模拟出2002年和2004年同一天,卫星拍摄上海地区遥感图像的空间过程,然后从图像库中选出模拟的对应时刻的图像,分别进行融合处理,并对融合效果进行评价。同时利用STK选择出的图像来确定加权系数对融合结果的影响。

浅析市场经济条件下生产环节的伦理道德问题

纵观我国社会经济的发展状况,我们已经取得了很大的成果,在各方面都有很大的进步。但我们也经常通过媒体看到企业生产经营环节的安全问题总是暴漏在人们的视野当中,其很多问题与中国传统的道德标准相违背,企业家的伦理道德问题却越来越让人老百姓担忧了。本文分析了生产者伦理道德缺失的原因及政府、消费者、大众媒体如何促使规范提高道德水准,推动企业伦理道德建设。

大学生学业指导机制体制研究与实践

高等教育始终把人才培养作为大学的根本任务和首要职责,高校在教育教学和培养人才过程中,着重看重学生的学业发展问题。一方面,有利于提高教育质量和人才培养质量,另一方面,有利于促进学生全面发展,更好地做顺应时代潮流的社会主义合格建设者和可靠接班人。本论文通过介绍大学生学业指导的内涵,以西安某商学院为例,通过对问卷调查结果和相关同学访谈进行深入分析,总结了当前我校学业指导中存在的主要问题,并从指导理念、内容形式、体制机构三个方面提出相应的对策和建议。

微时代背景下大学生理想信念教育研究

随着互联网技术的不断发展,微博、微信、微电影的广泛应用,各类新兴媒体出现在我们的视野中,我们的学习方式、思维方式、行为方式都受到不同程度的影响,微博、微信逐渐成为大学生获取信息、分享信息、交流思想的重要平台。因此,深入落实大学生理想信念教育,增强大学生理想信念教育的实效性,具有重要的理论意义和现实意义。文章从微时代这一角度出发,阐述微时代大学生理想信念教育的涵义,分析了大学生理想信念教育的现状,总结了微时代对大学生的理想信念教育的影响。微时代的到来既为理想信念教育带来机遇,也使我们面临前所未有的挑战。通过丰富理想信念教育内容,创新理想信念教育方式,拓宽理想信念教育渠道,引导大学生充分发挥自主能动性,提高自身媒介素养,构建理想信念教育环境,为增强微时代背景下大学生理想信念教育的实效性提出新的思路。

高清彩色图像分割的Mini-batch FCM算法研究

模糊C-均值(Fuzzy C-Means,FCM)聚类算法是一种基于划分的无监督聚类算法,也是较为常见的图像分割算法之一,该算法通过寻找0~1之间的模糊隶属度等级来进行图像分割,并通过在特征空间中寻找聚类中心来达到最小化目标函数的目的。它的局限性主要有实时性较差、初始聚类中心的设置对最终结果影响较大、未考虑空间因素导致抗噪性弱。本文将mini-batch方法应用到FCM算法中,加快了FCM算法的收敛速度,提高了算法的效率及时效性,一定程度上解决了当数据特征复杂、集合较大时,FCM算法的实时性不是很理想的问题,继而节省算法运行的时间。

双重超声造影定量评价胃癌术前微循环状态的临床研究

目的观察双重超声造影(DCEUS)在胃癌术前微循环状态评估中的应用价值。方法纳入2016年10月至2018年10月于我院收治的140例胃癌患者为对象,均于胃癌根治术前1周行DCEUS检查。分析影像学特征,对比DCEUS与临床病理学结果。所有患者均于检查后1周内完成手术治疗,将胃癌病变组织及周边正常胃壁组织纳为感兴趣区,进行时间-强度曲线(TIC)绘制,对比胃癌病变组织和周边正常胃壁组织微循环灌注指标,包括对比剂到达时间(AT)、达峰时间(TTP)、始增强度(BI)、峰值强度(PI)、增强强度(EI)、灌注时间(WIT),并分析DCEUS造影中TIC参数对胃癌的预测价值。结果 DCEUS检查显示,患者声诺维造影剂静注后,增强早期病灶呈正性显影,晚期呈负性显影,病变内部呈显著均质强化或不均匀增强,强化部分与其周围组织分界模糊。140例患者中有114例胃癌患者完成手术切除,26例未行手术治疗。术后病理学分期:T1期14例,T2例22例,T3期42例,T4期36例。DCEUS检查诊断T1期14例,T2例19例,T3期42例,T4期36例,总检出率为97.37%。以病理结果为金标准,诊断总符合率为97.86%,与病理结果的一致性kappa值为0.932。137例患者(111例成功完成手术切除且由DCEUS检出者和26例胃癌肝转移未行手术者)周边正常胃壁组织PI、EI值均显著低于胃癌病变组织(P<0.05),而AT、TTP、WIT、BI与胃癌病变组织之间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。经ROC曲线处理,结果显示TIC参数PI、EI对胃癌均有一定预测价值,曲线下面积分别为0.814、0.912。结论 DCEUS在胃癌术前微循环状态评估中具有重要的应用价值,临床上应引起足够重视。