基于IIAHP-Entropy-ssd的采空区遗煤自燃危险性评价模型及应用

为了能够对煤矿采空区遗煤自燃危险性进行准确判定,提出基于IIAHP-Entropy-ssd最优综合赋权模糊评价模型。首先,结合影响采空区遗煤的自燃性及环境影响因素,建立危险性评价指标体系,并确定各评价指标的分级准则;其次,利用区间数代替数值评价打分,并运用可能度互补矩阵进行修正的改进区间数层次分析法(IIAHP),结合熵权法(Entropy),根据现场实测数据,得出各评价指标的主、客观权重,并运用离差平方和(ssd)的最大化思想进行最优综合赋权,克服评价过程中主、客观因素对评价结果的影响,运用属性数学理论,建立各评价指标的隶属函数;最后,运用该模型对忻州窑矿8914综放工作面采空区遗煤自燃危险性进行评价,并与现场实际情况进行对比,结果表明:该模型的评价结果与实际情况基本一致,验证了该评价模型的准确性,为采空区遗煤自燃危险性评价提供参考和借鉴思路。

基于图像特征点的数字水印算法

几何攻击作用在加载有水印的图像上,水印同步信息被破坏,导致水印检测失败。为了恢复已失去的同步信息,提出一种基于筛选尺度不变特征估计几何攻击参数的数字水印算法。首先提取图像的尺度不变特征,利用像素差的平方和筛选尺度不变特征,去除易受几何攻击影响的尺度不变特征,保证最小二乘法迭代运算快速收敛,迭代一次就能得到基本准确的几何变换参量;水印信息进行游程编码,在其码值对应的载体图像的DCT块内嵌入。实验结果表明,该算法能获得很好的图像质量,且能十分有效地抵抗各种几何攻击。

基于最小二乘与Taylor级数展开的新型混合定位方法

针对广播式自动相关监视系统中的虚假目标识别问题,采用一种到达时间差与到达时间和2种定位方法相结合的新型混合定位方法,获取目标真实空间位置,将其与自动相关监视报文中的位置数据进行比对来判断虚假目标。为使混合定位更加精确与快速,利用最小二乘法对目标初始定位,再将其作为Taylor级数展开迭代的初值,精确估计目标位置。模拟仿真结果表明,混合定位方法解决了Taylor级数展开算法中结果可能不收敛的问题,且在相同地面站布局条件下,其精度和稳定性较传统到达时间差定位方法更高。

一种基于方向平滑约束优化的多尺度光流算法

提出了一种采用方向平滑约束的多尺度光流算法。该算法在多尺度的拉普拉斯金字塔框架下，利用差值平方和（SSD）区域匹配方法实现对搜索区域内的流速及其协方差矩阵的估计，然后利用方向平滑约束对估计的流速进行传播和优化，方向平滑约束可以有效地抑制对遮挡和运动不连续处的过度平滑。人工和真实图像序列的仿真实验都获得了满意的结果。

显微镜载物台自动控制及自动聚焦系统设计

为了解决自动测量系统中的自动聚焦问题 ,在普通光学显微镜上加装了自动载物台 ,并设计了相关的软硬件接口。在自动测量系统的开发过程中 ,提出了判定图像清晰度的八邻点平方差之和算子与变步距遍历搜索算法 ,在实际应用中达到了较好的效果。

基于FPGA的双目立体视觉系统

立体视觉的目的之一就是为了获得周围场景的3维信息,其关键在于匹配算法。然而即便是使用目前先进的通用处理器,其计算致密视差图所需的时间仍无法满足高速自主导航的需求。为了解决这个问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的双目立体视觉系统的设计方案,同时介绍了系统的硬件结构,并在讨论区域匹配的快速算法的基础上,提出了基于FPGA的像素序列和并行窗口算法框架,用以实现零均值像素灰度差平方和(ZSSD)的匹配算法。该算法是先将视频信号经解码芯片生成场景立体图像对,并由FPGA来完成立体图像对的几何校正和ZSSD匹配算法,然后将获得的致密视差图通过PC I总线发送至上位机。实践表明,该算法效果好、速度快,不仅具有较强的鲁棒性,并且硬件系统性能稳定、可靠。此外,该方案还适用于像素灰度差的绝对值和(SAD)和像素灰度差的平方和(SSD)等多种传统区域匹配算法的快速实现和实时处理。

细胞注射显微系统的空间精确定位方法

利用改进的激光三角测量法获得图像采集时丢失的高度信息,其相对误差小于0.4%,将该信息集成到伺服控制方程中就可以利用视觉信息来控制机械手在空间做三维运动.在图像空间控制机械手运动时,利用光学流方法获得每个采样周期后注射针在图像空间的位置,就可以消除系统存在的误差,使注射针沿预定的轨迹运动,完成细胞的注射.实验结果表明,利用该方法可以将轨迹误差从(11,10)像素,减小为(0,2)像素,从而方便地控制机械手在三维空间做精确定位和运动.

基于Barnard特征和LoG算子的月球车图像特征匹配

月球车视觉系统对匹配速度和鲁棒性要求较高,提出一种基于图像特征的特征点匹配算法。特征点的提取采用Bar-nard算法和LoG算子共同作用得到。原图像同时采用Barnard算法进行特征提取和LoG算子进行噪声滤波和边缘提取,然后将二者的计算结果进行"与"操作得到最终的特征图像。然后通过阈值进一步处理噪声和选择待匹配点。最后用计算图像序列中像素差的平方和的方法来计算每对待匹配点的匹配程度,得到匹配点对。仿真结果表明,单点匹配和多点匹配并将无匹配点处理后得到的结果都令人满意。

基于SRUKF的TSOA/TDOA单站跟踪技术

阐述了蜂窝网系统中单台定位设备TSOA/TDOA被动式新型混合定位技术的原理。利用TSOA/TDOA混合定位的数学模型建立系统观测方程,采用受随机加速影响的匀速运动状态模型,描述了移动台的位移和速度。在此基础上推导了基于平方根无迹卡尔曼滤波的跟踪算法,并通过仿真实现了对移动台位置和速度的同时跟踪。仿真结果表明,与扩展卡尔曼滤波及无迹卡尔曼滤波算法相比,平方根无迹卡尔曼滤波算法的跟踪性能更优。

基于主成分分析和卡方距离的信号强度差指纹定位算法

由于不同型号移动终端获取的接收信号强度(RSS)存在明显差异,传统的基于RSS位置指纹库的室内定位算法定位稳定性和精度不高,而现有的采用信号强度差(SSD)替代RSS构建位置指纹库的解决方案存在高数据维度、相关性冗余过高和K-近邻(KNN)算法本身定位精度不高的问题。针对上述问题,提出了一种基于主成分分析(PCA)和卡方距离(CSD)的SSD指纹定位算法,使用PCA算法进行SSD数据降维和相关性冗余消除,并使用CSD度量降维后特征量间的相对距离进行位置匹配。仿真实验中,使用所提算法的SSD位置指纹库定位误差累积概率曲线高于原有RSS和SSD指纹库;相比传统的KNN算法和基于余弦相似度改进的KNN算法(COS-KNN),所提算法的平均定位误差、定位误差方差均有明显减小,时间开销稍有增加。实验结果表明,所提算法可以有效提升原有SSD指纹定位方法的定位稳定性和定位精度,能够满足室内定位的实时性需要。

基于邻域关联因子耦合信息度量规则的图像修复算法

针对当前图像修复算法忽略图像纹理信息的变化度而导致修复结果中存在间断及振铃效应等不足,提出了基于邻域关联因子与信息度量规则的图像修复算法。首先,将待修复块与其邻域块的归一化互相关值引入到优先权的计算中,以构造邻域关联因子,并将其与置信度以及数据项结合计算优先权,从而获取优先修复块。利用图像块对应的均值和方差特征,建立信息度量规则,根据纹理信息的变化度对样本块的大小进行调节。最后,引入误差平方和函数,对待修复块与匹配块的相似度进行测量,获取最优匹配块,利用最优匹配块中的像素点对待修复块进行填充,实现图像的修复。通过实验结果发现,所提算法具备更高的修复质量。

基于区域分割和均方误差改进的图像修复算法

基于样本块的Criminisi图像修复算法在搜索匹配块时,使用全局搜索并用均方误差(sum of squared differences)来衡量样本块差异。该方法存在搜索范围过大,效率较低,仅考虑颜色的差异,容易导致修复结果边界错位等不足,本文提出了一种基于区域分割和均方误差改进的图像修复算法。为了提高样本块匹配速度,先采用区域分割法分割整个图像区域,使待修复样本块只在对应区域内搜索。在比较样本块差异时,本文算法对颜色差异、纹理差异、曲线特征差异进行了加权综合,从而保证了修复后图像在颜色和纹理上均与已知区域保持一致,解决了Criminisi算法效率低且容易出错等问题。实验结果表明本文算法修复结果在执行效率、视觉效果上要比Criminisi算法好。

正交半泛对角线拉丁方与泛对角线幻方

本文以文［３］中等和性半泛对角线拉丁方为工具，证明４ｍ阶偏差分对称方阵的数集可构成４ｍ阶泛对角线幻方，而相邻自然数集１，２，…，（４ｍ）２仅是构成偏差分对称方阵数集的特例，从而本文连同文［３，４］完成了泛对角线幻方存在时，构成数集的拓广工作．

GA／SDS结合最小二乘拟合的FBG图像解调算法

针对FBG图像解调中的核心问题通过计算FBG图像中光斑的位移变化达到计算FBG波长变化的目的,提出了一种GA/SDS结合最小二乘拟合的解调算法。采用GA/SDS算法对FBG图像进行像素级解调,兼顾了精度和速度的要求。在此基础上结合最小二乘拟合算法使解调精度达到亚像素级。实验结果表明:算法精度逼近理论值,速度可以满足实时性的要求。

图像信息量的变化对自动对焦评价函数的影响

阐述了基于小波变换、拉普拉斯算子以及SPSMD(差分平方和函数)的三种自动对焦评价函数,采用数字仿真技术对不同特性的几组序列图进行了实验,分析了在图像信息量变化的情况下三种评价函数的特性。通过函数曲线图形能够清楚地发现,基于小波变换的自动对焦评价函数在图像信息量很少的情况下仍有很好的判断能力,有着最好的适应性和稳定性。

基于灰度熵合成样本块的图像修复算法

图像修复时需要利用已知信息修补图像中的缺失部分,同时要求取得较快的修复速度。为此,提出基于平均灰度熵选取样本并通过加权合成最终匹配块的图像修复算法。将待修复图像进行网格划分,以网格为单位区间计算每个网格内图像的平均局部灰度熵值。使用自适应阈值分割算法将所有网格区域分为2个互斥集合。根据待修复区域所在网格平均灰度熵确定样本块的选取范围,使用最小平方差和准则选择若干样本块,并通过衰减函数得到各个样本块的权值,最终合成样本块。实验结果表明,该算法在取得理想修复效果的同时能够确保得到较快的修复速度。

一种基于样图的图像修复改进算法

介绍了Criminisi算法,并针对其数据项可能导致虚假边缘出现的缺点,引入局部坐标系上的二阶偏导数对其进行改进。此外还对算法中最佳匹配块的搜索进行了优化。实验表明,该算法修复后的图像的主观效果要好于原来的算法,优化的搜索算法也使修复时间可观减少。

铁路货车溜放风阻力探讨

本文利用原铁路货车溜放风阻力试验的第一手资料,采用理论研究与计算机辅助模拟相结合的方法,给出了能适于驼峰设计与溜放控制精度的函数关系,精确、高效地计算车辆溜放风阻力,为驼峰设计与控制理论提供基本参数。

基于B样条的医学图像弹性配准

为解决医学图像上的形变和偏移,本研究采用基于B样条自由形变的配准方法。建立一个由控制点组成的网格,并将其套用在待配准图像上,得到初始控制网格参数。以梯度下降法为优化算法,以SSD测度为相似性测度,不断修正该参数,参数的改变将引起控制点最近邻4×4控制网格内所有的像素点发生移动,移动后的坐标位置由B样条拟合得到。以双线性插值为插值算法,计算出该位置的灰度值,该位置相对于配准后图像,等同于像素点移动前的位置映射到参考图像相对应的位置,当配准后图像与参考图像对应位置的灰度差异度达到最小时,就达到图像的最佳配准。实验结果表明,该算法配准结果满意,从而验证了本研究算法的有效性。

含区域信息的核函数物体跟踪算法

"无穷多解"问题,是基于核函数的视频物体跟踪算法的主要问题。而"多极值点"问题相比"无穷多解"而言更为普遍,却尚未被关注。本文对上述问题进行了研究,并且提出了一种含区域信息的核函数物体跟踪算法——区域化核函数跟踪算法(SBT)。该方法主要利用物体分割获得的区域权重信息来消除虚假的极值点,从而使跟踪过程有更高的鲁棒性。此外,该新方法自身天然具有处理物体缩放及旋转的能力。实验证明,SBT算法在跟踪过程中表现出了更好的性能。