一种多机器人编队协同定位的方法

针对多机器人编队导航,提出了一种协同定位的方法.一个主机器人带领其他成员机器人,主机器人配备视觉传感器及激光扫描仪,成员机器人通过融合内部传感器数据进行自身定位.主机器人利用双目视觉进行目标检测,确定目标方位及距离信息,并利用激光扫描仪结合视觉获取的方位信息得到成员机器人位置及航向.基于联邦滤波算法提出了一种联合滤波模型,融合多传感器信息得到精确定位.1个Pioneer 3-AT和3个AmigoBot机器人编队的协同定位实验表明:该方法可行,误差范围小,满足实际应用的精度要求.

多机器人队形变换最优效率求解

提出多机器人编队的队形变换最优效率求解模型.将多机器人队形变换模式分为静态变换和动态变换,选择队列变换能耗(FEC)与队列收敛时间(FCT)作为效率衡量指标.最优FEC效率模型是使得队列中所有机器人移动距离之和最小的极小模型,最优FCT效率模型是使得队列中移动距离最大的机器人的移动距离最小的极小极大模型.动态变换的效率模型增加了队形几何中心移动方向与范围的约束条件.利用最小二乘法求解FEC模型,利用Lawson算法求解FCT模型,利用Lawson算法与拉格朗日乘子法联合求解带约束的FCT模型.通过求取模型的最优解,获取各机器人变换后的最优空间位置,并得到最优的队形变换效率.仿真实验显示了该效率求解模型的有效性.

基于贝叶斯网络的无线Ad Hoc网络视频传输方法(英文)

针对Ad Hoc网络的视频传输,提出了一种新的网络带宽预测及控制方案.该方案基于跨层、接收端反馈以及贝叶斯网络等技术.对视频传输过程进行公式化描述,从而推导出影响视频传输质量的几个主要因素,这些因素可以通过跨层机制或接收端反馈的方式获取.根据这些影响因素,确定变量集和贝叶斯网络拓扑结构,从而构建贝叶斯网络预测模型.预测结果作为Ad Hoc网络带宽,根据该带宽值来控制视频编码器,动态调节输出的实时视频流码率.为验证该方案,对整个视频通信系统进行了仿真.结果显示,跟传统的传输方案相比较,本方案能更好地利用网络带宽,减少了数据包的丢失,提高了实时视频质量.

一种移动机器人跟踪机动目标的方法

针对机器人跟踪机动目标,提出了一种完整探测、估计的方法。利用单目视觉定位被跟踪目标的方位,再融合激光数据来获取目标的空间位置。基于"当前"统计模型,将获取到空间位置作为观测信息,采用自适应卡尔曼滤波算法,对机动目标进行跟踪,并准确预测其位置、速度及加速度信息。为验证本方案,使用一个Pioneer 3-AT作为主动机器人,及一个AmigoBot机器人作为被跟踪目标进行实验。结果显示,提议的方案可行,其精度满足实际应用的要求。

基于小波域数字水印的图像质量评价方法

为了进一步提高部分参考型图像质量评价方法的准确性和水印隐藏性,提出了一种基于小波域数字水印的图像质量评价方法.首先结合人类视觉系统的特性检测原始图像的纹理丰富区域,获得水印嵌入指示图;然后将原始图像进行3层小波分解,根据水印嵌入指示图,在每个小波系数块内嵌入自定义水印,运用量化参数自动调节系统确保数字水印的隐藏性;最后通过失真图像的水印复原率实现对图像的客观质量评价.与传统的图像客观质量评价方法(PSNR)和部分参考型图像质量评价方法(RRIQA)的对比实验表明,文中提出的方法在预测精确性上分别高出8.5%和4.4%,单调性上分别高出5.4%和2.2%,一致性上分别高出5.7%和3.4%.

铁路机车快速超视距障碍物识别算法

针对超视距情况下,铁路行车路障监控的实时性问题,提出了一种快速超视距障碍物识别方法.先利用纹理特征进行快速预处理与边缘检测;再利用铁轨的纵向延展特点,用搜索连通域投影最长的方法定位铁轨区域并建立检测窗;并行的用帧差法比较当前帧与检测窗识别出障碍物,最后利用IPM模型计算障碍物大小与距离.实验结果表明,在确保90.3%识别率的前提下,本算法识别障碍物平均耗时43ms.

浅谈美术教学中艺术欣赏的美育功能

在中职学校里,艺术欣赏课要更多地从完善学生成长的角度去看待,充分认识到美术教学中艺术欣赏这样的美育课程是每个学生提升审美情趣和完善自我人格的重要组成部分。具体说来,美术教学中艺术欣赏课程可以初步培养学生认识美的功能、感受美的功能,以及美化自己和环境的自我完善功能。

带测量偏置估计的鲁棒卡尔曼滤波算法

针对测量系统中同时存在未知的测量偏置和随机测量噪声的问题,提出带测量偏置估计的鲁棒卡尔曼滤波算法.该算法利用非零均值高斯分布对测量系统中的测量偏置和随机测量噪声进行建模,利用正态-逆威沙特分布拟合该高斯分布的均值和协方差.该算法利用变分贝叶斯方法对该高斯分布和正态-逆威沙特分布的混合模型的时变参数进行逼近推断,在利用容积卡尔曼滤波算法进行系统状态迭代估计的同时对测量偏置进行估计以及对时变随机噪声协方差进行跟踪,在进行测量偏置估计的同时增强了滤波算法对测量野值的鲁棒性.仿真实验证明了该算法在保证系统状态估计精度的同时,能够高精度估计出测量偏置并增强了滤波算法的鲁棒性.

基于十字型阵列的多频发射波束形成算法

针对平面接收阵阵元数量庞大导致的水下三维声学成像系统硬件开销和计算量过大的问题,提出了一种基于十字型阵列的三维声学成像的多频发射波束形成算法.该算法将发射波束方向划分为多个扇面,在每个扇面内依次向各波束方向发射不同频率的扇形波束信号,将发射次数从波束数减少到扇面数,从而缩短了扫描时间.仿真实验和计算量分析表明,文中算法能够获得与平面接收阵直接波束形成算法相同的波束性能,并且大幅降低了阵元数量和计算量.实际水下试验证明了该算法能够满足水下三维声学成像的实时性需求.

基于十字型阵列的并行子阵波束形成算法

针对基于平面阵三维声纳成像系统应用中硬件开销及波束形成计算量大的问题,提出了一种基于十字型阵列的并行子阵波束形成算法。十字型阵列采用两条一维线阵实现了三维声纳成像,相比于二维平面阵,极大地简化了硬件复杂度。并行子阵算法在此基础上对十字型阵列的接收波束形成过程进行优化。算法将接收阵划分为多个子阵,在各子阵上并行地进行一级频域波束形成,在各子阵之间执行二级波束域波束形成,该两级并行流水线结构,有效地降低了波束形成的计算量。此外,给出了算法在现场可编程门阵列(FPGA)平台上的实现架构。仿真结果显示:本文算法获得了与直接波束形成相近的波束性能,但计算量仅为其一半,并且随着波束数量的增加,其优势会更加明显。

面向高清视频监控系统的实时运动检测算法

针对高清视频监控系统中精确运动检测的高实时性需求,提出一种基于计算统一设备架构(CUDA)的运动检测算法。采用一种改进帧差与背景差分相结合的方法,减少背景更新干扰,提升运动检测的精确性。在CUDA内进行视频运动检测计算,避免传统图形处理器硬解码后视频数据在显示内存与CPU之间传输的问题。运用块内多线程合并访问共享内存的方式,减少52.9%全局内存访问量,解决CUDA大规模访问全局内存延迟较大的问题。实验结果表明,该算法在保证准确性的同时,针对高清视频每秒可传输52.6帧,能够满足实时性要求。

智能监控前端系统中异常声音检测的实现

针对智能监控前端系统中异常声音检测的高实时性和高准确率要求,提出一种基于混合特征参数和改进动态时间弯折(DTW)算法的异常声音检测方案。通过短时幅度和过动态门限率判决声音端点,提取包括短时幅度、美尔倒谱系数和差分系数在内的混合特征参数,采用改进的DTW算法进行声音识别。在TI TMS320DM368处理器平台上的实验结果表明,基于该方案的智能监控前端系统对异常声音的识别时间小于1 s,准确率达到89.3%。

一种网络视频监控系统的专用存储方案

针对网络视频监控系统中传统文件系统存储方案存储效率低和检索性能差的缺陷,提出一种基于裸磁盘设备的录像存储方案。根据监控系统的数据存储特点,采用B+树管理录像段索引信息,设计一种磁盘逻辑存储结构,并给出一种基于图像组的数据缓存机制。系统测试结果表明,与传统的文件系统存储方案相比,该方案在监控系统的512 Kb/s和1 Mb/s典型存储码率下,录像存储效率分别提高了43.6%和30.3%,录像检索耗时降至35 ms以下。

浅谈中职美术教学中的激励“四法”

在中职美术教学中,教师可以适当采用分数激励、评语激励、"发表"激励和逆向激励等方式来促进学生的学习积极性。

一种异构主从模式数据同步园区停车系统的设计与实现

针对目前大多城市的园区停车系统中岗亭车辆出入管理的缺陷,从总体需求、功能模块和实现方式出发,设计一种异构主从模式数据同步的园区停车管理系统。采用.NET框架的C#开发,系统包括数据服务中心、中心客户端和岗亭客户端三个部分。数据服务中心采用Windows IIS服务器的Web Service部署,中心数据库使用SQL Server,岗亭本地数据库采用Access数据库。实验结果表明,该系统利用中心和岗亭之间的数据库同步,有效地使系统在网络故障下各岗亭仍能正常工作,并能在4秒左右时间内能完成所有数据同步,具有很高的实用价值。

空域多描述编码的视频错误隐藏算法

在不稳定的网络上,视频传输的质量受到丢包和错包的影响.为此文中提出了一种低复杂度的空域多描述编码错误隐藏算法,对不同特征区域使用不同恢复策略.利用相邻帧的像素差异性和互补描述的残差能量来估计当前丢失描述的像素和运动差异性,以此对丢失宏块进行区域划分,进而选择不同的方法进行错误隐藏.实验结果表明:对于绝大部分序列,文中算法与传统的空域多描述编码的错误隐藏算法相比,在主观质量和客观质量上都有提升.

低照度视频监控图像降噪算法设计与实现

针对低照度环境下视频监控图像噪点较多的问题,提出一种基于运动检测的低照度视频监控图像降噪算法。在研究低照度视频监控图像噪声特点的基础上,通过一种阈值运动检测算法将图像帧划分成8×8的运动像素宏块和静止像素宏块,对运动像素宏块采用改进的维纳滤波算法进行降噪,对静止像素宏块采用数学形态学和中值滤波相结合的算法进行降噪。实验数据显示,该算法总体时间复杂度接近O(n),使用该算法降噪后的图像的PSNR值和DV,BV值均高于经典降噪算法,证明了该算法在降低时间复杂度的同时,能有效降低图像噪声,并较好地保持图像的解析度。

面向视频监控系统的数据网关负载均衡策略

在当前网络视频监控系统中,数据网关与摄像机采用手动关联方式,进行大规模实时转码时易使单点负载过高。针对该问题,提出一种基于负载均衡策略的自适应关联方式。设计设备休眠和迁移机制,每台网关记录设备闲置时间,将超时设备投入休眠以降低自身负载。网关调度器周期性获取各网关负载,通过引入负载预警区和二次指数平滑模型预测负载,将过载判断时机提前。过载网关根据最近调用结束优先原则结合设备活跃度选择设备进行迁移,从而间接实现负载转移。实验结果表明,在4台网关36组轮切测试环境下,该方式较手动关联可缩短42.9%的实况开始平均响应时间。

基于Nano-X的视频监控OSD设计与实现

针对嵌入式视频监控系统的图形用户界面(GUI)应具有存储空间小、实时性高的要求,提出一种基于Nano-X的实时视频监控在屏显示(OSD)设计方案。以PowerPC处理器和TI DSP为硬件平台,对Microwindows进行移植和裁剪。采用直接存储器存取方式进行OSD数据的PCI总线传输,判断变动区域实现GUI局部数据的刷新,通过DM6467的VDCE硬件模块进行鼠标图层叠加,以此提高系统的实时性。实验测试结果表明,该系统中单帧OSD数据的最大处理时间低于37.98 ms,鼠标叠层时间降至13.6 ms以下,有效地达到了25 f/s的实时刷屏要求。

基于TSI方位估计的三维摄像声纳阵列幅相误差校正

针对水下三维摄像声纳系统的大型均匀矩形阵列,提出了一种基于三步迭代(three-step-iteration,TSI)方位估计的幅相误差校正方法.该方法使用1个方位未知的远场校正源,首先采用一种新的TSI方位估计算法,获得对校正源方位的鲁棒估计;然后根据该方位估计结果和采样数据协方差矩阵,估计阵列的幅相误差.利用该方法估计得到的幅相误差参数,可使三维摄像声纳在存在阵列幅相误差的条件下仍提供良好的探测性能.通过仿真实验,对该方法和基于数据协方差矩阵Toeplitz-block特性的方法进行了比较研究.实验结果表明:该方法能处理Toeplitzblock方法无法解决的大阵列相位误差问题,同时小信噪比条件下的性能也有明显改善.