复杂环境下无人机集群运动一致性的群体熵度量

针对无人机集群在多障碍物或空间受限等复杂环境中协同飞行时无法实现群体自主的协同演化及适应环境、态势的变化,导致整个群体运动产生振荡、失控等一致性差的问题,提出一种无人机集群运动一致性的群体熵度量理论。通过建立群体运动行为稳定程度的熵度量函数,作为个体之间协同运动的适应度值指标,实现复杂环境下无人机集群运动一致性的自适应调节。最后进行仿真实验,相比传统无人机集群算法,引入群体熵度量的无人机运动集聚收敛速度提高30%,复杂环境中集群运动的熵值波动范围下降21.8%,有效证明群体熵度量对于无人机集群运动一致性的提高。

动态特征和静态特征自适应融合的目标跟踪算法

由于大多数目标跟踪算法只采用单一静态特征或单一动态特征对目标建模,但静态特征模型不能描述目标的动态特性,并且很难适应场景复杂、快速移动和旋转等问题;而传统运动光流能够描述局部动态特性,却存在孔径问题.提出一种自适应融合动态特征和静态特征的跟踪方法:通过双向光流预测和误差度量自适应提取动态特征,并提取候选目标区域的静态特征,然后构造融合权重函数有效地融合动态特征和静态特征并以此构造协方差矩阵估计误差椭圆,准确描述目标尺度和方向,实现对目标精确表示;通过on-line参数更新机制对权重分配参数进行更新,实现动态特征和静态特征分配的自适应调节,能够适应目标运动速度的变化和场景变化.实验结果表明,在背景复杂的情况下,当目标快速移动或旋转时,与其他相关算法相比,该算法能够获得更好的跟踪效果.

面向增强视频的基于结构和运动恢复的摄像机定标

提出了一种高效鲁棒的长序列摄像机定标算法,能稳定处理焦距未知且变化的视频序列,适用于增强视频的应用.该算法从长视频序列中根据特征匹配点提炼出相互之间具有较长基线的关键帧,以保证求解的稳定性.算法先在关键帧序列上渐进式求解,以准确恢复特征匹配点的三维结构信息;利用精确恢复的三维点,求解整个序列的摄像机运动参数.该算法选择最适合初始化的三帧求解,并将解及时从射影空间转换到欧氏空间.实验结果显示了所恢复的摄像机参数和三维点的高度精确性,证明了该方法稳定高效,能够满足增强视频的高端要求.

两自由度空间机器人运动规划方法

采用微分几何中的活动标架方法,对空间机器人进行了建模分析,提出了以黎曼曲面上的测地线为依据进行操作臂与安装基座耦合状态下的空间机器人运动规划的方法。以空间机器人末端运动轨迹弧长作为黎曼度量,并融合系统动量守恒约束条件,建立了具有此种黎曼度量的黎曼曲面上的测地线微分方程,并对微分方程的初始条件进行了分析计算。最后以测地线作为空间机器人轨迹规划的方法,对2自由度机器人的运动规划进行了计算机仿真研究。

车用自组织网络路由判据研究进展

分析了车用自组织网络(vehicular Ad-hoc NETwork,VANET)中基于位置信息的路由判据、基于车辆运动信息的路由判据和基于链路质量的路由判据的优缺点,提出了结合跳数指标和车辆速度以及重传数的路由判据,以限制路径长度;采用多径路由思想以减少路由发现频率;为解决车辆运动信息采集方面的通用性和车辆改装问题,提出了利用OBD(on-board diagnostic)技术的车辆信息获取方法。仿真结果表明,基于上述两种改进判据的协议S-AOMDV和R-AOMDV获得比最小跳数AOMDV(Ad hoc on-demand multipath distance vector)协议更高的性能,特别是在节点负载较重的情况下,S-AOMDV和R-AOMDV的PDF(packet delivery fraction)提高了3.54%和5.53%,E-EDelay(average end-to-end delay)降低了11.92%和53.95%。

合成孔径雷达图像中的动目标速度联合估计

为估计复数合成孔径雷达图像中动目标的速度,本文基于对称散焦滤波技术设计了联合速度估计方法。对于一个动目标雷达图像,该方法首先利用一距离向速度值在距离多普勒平面将目标的距离多普勒轨迹沿距离向对齐,然后利用一方位向速度值构建的对称散焦滤波器沿方位向将该目标图像重新聚焦,得到两个新的目标图像。通过计算这两幅散焦图像的锐度差,可建立一个以距离向速度和方位向速度为变量的锐度差曲面。在曲面的峰值或谷底处即可得到目标速度的估计值。理论分析和实验结果表明了该方法的可行性和有效性。

含温度背景下宇宙弦的引力场

考虑温度效应，运用改写的能自发破缺产生整体宇宙弦的标量场在有限温度下的拉氏密度，求解了整体宇宙弦核外的引力场方程，对零温理论中的结果作了修正，进而讨论弦核外引力场的性质．

静力平衡近似下大气中非线性对称运动的稳定性、分岔和突变

本文在考虑基本气流具有非线性切变情况下,导出了对称运动所满足的非线性常微分方程,并用非线性系统的稳定、分岔、突变理论,严格地讨论了非线性对称运动的稳定性、分岔和突变问题,获得了一个推广的对称不稳定判据,找到了突变产生的条件。

变权无参考视频质量评价模型研究

传输信道失真是导致视频图像质量损失的重要原因,而不需要任何附加传输信息的无参考客观评价是监测视频传输质量受损的主要方法。为了提高无参考客观评价模型的准确性和效率,提出模拟人类视觉特性的变权评价模型。变权评价模型综合考虑视频的空域和时域两类质量指标,引入运动强度来量化视频内容中的运动变化程度,根据统计学习的非线性回归法建立变权控制函数;通过变权控制函数动态调整清晰度和平滑度权值来模仿人类视觉特性。实验结果表明该变权评价模型与主观评价符合度高,优于现有评价方案。

基于极大间隔最近邻学习的运动捕获数据检索

随着人体运动捕获技术的迅猛发展,逐渐积累了大量的捕获数据,人体运动检索技术成为运动数据管理和重用过程中必不可少的关键环节。由于逻辑相似的运动在数值上并不一定相似,使用欧式距离度量两个运动间的逻辑相似性难以取得理想的结果。为此,利用极大间隔最近邻度量学习算法,学习得到运动间的马氏距离度量,用以判断两个运动的逻辑相似性,进而进行运动的检索。实验结果表明,与欧式距离和线性回归相比,该方法能够获得更高的检索精度。

一种符合视觉感知的视频运动模糊帧检测方法

为了更准确地检测视频中的场景运动模糊帧,首先利用稀疏表示的图像模糊特征,结合恰可察觉模糊概念,定义1种敏感的图像模糊度度量,用于检测视频序列中的非清晰帧;然后通过计算相邻帧之间的单应矩阵,估计相机的运动速度,并根据运动速度从非清晰帧中选择出观看过程中产生模糊感受的场景运动模糊帧。实验结果表明,所提出的算法可以有效地检测出视频场景运动模糊帧,相比于传统图像模糊检测算法,检测结果更符合人眼观看视频的主观感受。

单轴运动下未标定图像序列的度量重构

提出了一种由单轴运动下的未标定运动图像序列进行三维重构的新方法。利用不变量计算出第一幅图像对应的摄像机矩阵,根据转台的旋转角度计算出其余图像对应的摄像机矩阵,再使用SIFT算法查找相邻两幅图像可见的匹配点,并利用线性三角形法对图像进行重构,最后用捆集调整优化重构的结果。真实图像序列的重构实验验证了算法的正确性和有效性。

对短程线微分方程精确解的初步分析

得出了短程线微分方程的一个精确解,其结论显示不能完全用来描述行星的轨道运动,是短程线微分方程的一种局域精确解.

基于运动恢复结构的非量测相机三维地质重建

大型工程项目从可行性研究到详勘阶段都需要大量的野外地质资料。而山区等特殊区域往往由于山高路陡等原因较难获得细节三维地质信息。本文根据计算机视觉和摄影测量领域的运动恢复结构(Structure from motion,SfM)原理,用简单便携的非量测相机对南京市石头城出露的紫红色砾岩露头进行三维重建实验。结果表明,该方法可快速、准确地对地质体进行三维重建,且重建结果良好。该方法将为野外地质工作提供一种新思路,具有重要的应用意义。

双分数跳-扩散过程下篮子期权定价

期权定价是金融数学的核心问题之一,金融资产价格的变化过程是期权定价理论的基础。传统的期权定价模型是假定资产价格服从几何布朗运动,而双分数布朗运动是一种更为一般的高斯过程,并且增量不具有平稳性,可以描述更多的随机现象。文章采用双分数布朗运动描述资产价格变化过程比传统模型更具优越性,假定股票价格服从双分数跳-扩散过程,借助双分数布朗运动和跳-扩散过程随机分析理论,利用保险精算方法研究篮子期权定价问题,得到双分数跳-扩散环境下欧式几何篮子期权定价公式。研究结果对篮子期权定价模型进行了推广,使之更适用于实际的金融市场。

曲面上一种等距不变量的构造

提出一种基于曲面内蕴度量的等距变换不变量构造方法.通过不变几何基元构造不变核,再对不变核进行多重积分,得到曲面上的等距不变量.这种不变量完全基于曲面的内在属性,有直观的几何解释,并且不受数量约束.实验表明,它对于描述曲面的等距变换,如不同表情的同一人脸、不同姿态的同一人体运动等具有潜在应用意义.

轴对称介质中光子的运动及其受激发射

采用光学度规模型，研究了光子在轴对称介质中的运动轨道，分析了光子在不稳定轨道附近的行为，进而讨论了它在激活介质中的受激发射。