动态场景下基于视觉的SLAM技术研究

针对视觉同时定位与地图构建(SLAM)技术在动态环境中存在定位精度低、地图虚影等问题,提出了一种基于深度学习的动态SLAM算法。该算法利用网络参数少且目标识别率高的YOLOv8n改善系统的视觉前端,为视觉前端增加语义信息,提取动态区域特征点。然后采用LK光流法识别动态区域的动态特征点,剔除动态特征点并保留动态区域内的静态特征点,提高特征点利用率。此外,该算法通过增加地图构建线程,剔除YOLOv8n提取的动态物体点云,接收前端提取的语义信息,实现静态语义地图构建,消除由动态物体产生的虚影。实验结果显示,在动态环境下该算法与ORB-SLAM3相比,定位精度提升92.71%,与其他动态视觉SLAM算法相比,也有小幅度改善。

基于YOLACT网络的移动机器人视觉SLAM算法

提出一种室内动态场景的视觉SLAM算法,引入实例分割网络YOLACT,剔除大部分动态点,利用多视图几何进一步过滤分割掩膜外未被剔除的动态特征点,使用剩余的静态特征点作为相机位姿估计;同时构建点云地图,转换并建立八叉树地图;使用背景修复以恢复被剔除动态物体后的背景。为验证算法的有效性,使用TUM数据集测试,并与ORB-SLAM2算法和其他处理动态场景的SLAM算法对比,结果表明,提出的算法在高动态数据集上表现良好。相较于ORB-SLAM2算法,提出的算法在室内动态场景中的定位精度提升93.06%,可应用于后期机器人定位导航使用。

IOMAP实用程序设计

为了满足仿真系统具有对软硬件可重配置管理的性能需求,开发了IOMAP实用程序,对程序的功能、结构和工作流程进行了详细设计。设计完成的实用程序实现了可伸缩性和可维护性的设计要求,较好的满足了仿真系统的工作需要。

水基完井液静态沉降稳定性影响因素研究

通过研究不同密度的水基完井液在不同温度下沉降1~15 d的流变性能、滤失性能和沉降稳定性,计算不同因素间的皮尔森系数绘制热力图,考察了不同因素对静态稳定分层指数(SSSI)的影响。实验结果表明:沉降15 d内,不同密度完井液的清液量与SSSI值的相关性系数均达到0.91;完井液密度、老化时间以及沉降温度与SSSI值的相关性系数分别为0.64、0.58和0.23,即沉降稳定性的影响因素由大到小排列的顺序为完井液密度—老化时间—沉降温度,但沉降温度、老化时间分别与密度呈现竞争关系。

基于Docker容器的航天网络隐私数据安全防护控制研究

隐私数据嵌入量过大会导致航天网络主机信息参量提取时间延长,数据安全性下降,所以研究基于Docker容器的航天网络隐私数据安全防护控制方法;利用Docker容器收集航天网络负载数据,评估Docker容器实时负载量,联合目标防护信息实现对航天网络Docker容器的调度;根据Docker容器调度和Paillier同态加密结果,提取静态污点后完成航天网络隐私数据的训练与处理;根据所得到的数据,定义混沌映射关系,通过离散变换的方式生成安全性种子密钥,结合安全防护控制函数求解结果实现航天网络隐私数据安全防护控制;实验结果表明,所提方法能够将隐私数据实时嵌入量控制在5.5 GB以下,保证网络主机提取信息参量的时间不超过0.7 ms,能够有效保证航天网络隐私数据安全性。

室外环境智能驾驶技术综述

针对低速无人车在室外发展需要用到的关键技术,展开了对高精度地图与三维激光雷达同步定位与建图方法的讨论;指出了室外环境与室内环境的智能导航技术的主要区别:一方面是室内外环境差异较大,需要对动静态障碍物综合处理也需要遵守交通法规,另一方面室外环境对传感器也要求较高,还有一点是在室外情况经常会出现全球定位系统信号差导致定位不准确的情况;针对以上问题介绍了两个重要的低速无人车自主定位与导航技术,首先是高精度地图的使用,主要介绍了高精度地图的理论框架与地图制作方法;然后介绍了较为成熟的室内SLAM算法,并讨论算法的局限性,引出室外3D SLAM方法的重大突破算法与发展现状;最后提出未来室外SLAM技术的发展趋势。

动态环境下结合实例分割与聚类的鲁棒RGB-D SLAM系统

视觉同步定位与建图(VSLAM)技术常常用于室内机器人的导航与感知,然而VSLAM的位姿估算方法是针对静态环境的,当场景中存在运动对象时,可能会导致定位和建图失败。针对此问题,提出了一个结合实例分割与聚类的VSLAM系统。所提系统使用实例分割网络生成场景中动态对象的概率掩膜,同时利用多视图几何的方法检测场景中的动态点,并将检测到的动态点与获得的概率掩膜匹配之后确定动态物体的精确动态掩膜;利用动态掩膜删除动态物体的特征点,然后利用剩余的静态特征点准确估计摄像机的位置。为了解决实例分割网络欠分割的问题,采用深度填充算法和聚类算法保证动态特征点完全删除。最后,重建图片被动态物体遮挡的背景,在正确的相机位姿下建立静态稠密点云地图。在公开的TUM(Technical University of Munich)数据集上的实验结果表明,在动态环境中,所提系统在保证实时性的同时能实现鲁棒的定位与建图。

凝胶床垫和充气床垫对老年卧床患者骶尾部压力和皮肤温度影响的比较研究

背景老年人因皮肤干燥、松弛缺乏弹性、耐受性下降等衰老特征,更容易受到压力影响而发生压力性损伤,适宜的减压床垫是预防压力性损伤的关键。目的监测老年卧床患者平卧于凝胶床垫和充气床垫期间骶尾部压力与皮肤温度变化,比较两种床垫的减压效果。方法采用方便抽样的方法,选取2021年1月—2022年3月入住东部战区总医院干部内科病房的45例老年卧床患者为研究对象(因干部内科病房患者多为男性,本次纳入者均为老年男性)。根据患者意愿将45例患者分为A组23例和B组22例,A组使用凝胶床垫结合2h翻身1次的方案;B组使用充气床垫结合2 h翻身1次的方案,两组均连续使用7 d。每日固定3个时间点监测患者平卧位期间骶尾部最大压力值和局部皮肤温度,3个时间点分别为平卧位的开始及1、2 h后的时间点。使用床边压力图监测系统,测量骶尾部最大压力值,同时使用手提式测温仪测量局部皮肤温度。采用线性混合效应模型分析比较两种床垫对老年卧床患者骶尾部压力及皮肤温度变化,以判断其减压效果。结果研究期间两组均无压力性损伤发生。对于骶尾部压力变化值,床垫组别与天数的交互作用项无统计学意义(F_(组别*天数)=0.07,P_(组别*天数)=0.999),床垫组别与时间的交互作用项有统计学意义(F_(组别*时间)=6.45,P_(组别*时间)=0.012)。因此,去除床垫组别与天数的交互作用项重新进行混合模型分析,结果显示,平卧位后1 h和2 h,凝胶床垫组骶尾部压力变化值均低于充气床垫组(P<0.05)。对于骶尾部皮肤温度变化值,床垫组别与天数的交互作用项无统计学意义(F_(组别*天数)=0.12,P_(组别*天数)=0.994),床垫组别与时间的交互作用项有统计学意义(F_(组别*时间)=16.90,P_(组别*时间)<0.001)。因此,去除床垫组别与天数的交互作用项重新进行混合模型分析,结果显示,平卧位后1 h和2 h,凝胶床垫组骶尾部皮肤温度变化值均低于充气床垫组(P<0.05)。结论住院老年卧床男性患者使用两种减压床垫平卧1、2 h后的骶尾部压力、皮肤温度均有所增高,凝胶床垫的增量均小于充气床垫,反映凝胶床垫在控制骶尾部压力和皮肤温度的效果上优于充气床垫。

动与静目标双重检测的手势检测方案及硬件设计

基于超声波的手势识别系统中引入手势检测方案一方面可以在无手势的时候不执行高复杂度的识别运算,有效地降低功耗;另一方面还可以分割出有效时间片段,提高手势识别的精度。为提升手势识别系统的性能,提出了一种手势检测方案并且以硬件实现了相应功能。采用动目标与静目标双重检测以及杂波图技术,提供手势识别系统在低功耗的检测模式以及高精度运算的识别模式间切换的条件,实现对环境静态杂波的跟踪和滤除,同时解决了传统单纯动目标检测在连续手势操作时存在的漏检问题。本方案由检测模式向识别模式切换的漏警率为0,识别模式向检测模式切换的虚警率为2%,模式切换的响应时间为733.47 ns。

改进时变线性汇流模型在洪水预报中的应用

从时变线性汇流模型的目标、变量及关系可看出模型存在参数静态、无法考虑区间径流影响等制约问题,在洪水预报应用中存在显著缺陷。为此,提出从结合混沌映射丰富模型求解多样性和加入影响算子代替区间径流两个方向对时变线性汇流模型进行改进。选用黑水河流域毛尔盖水电站多年实测径流数据,以预报过程、洪量、洪峰及峰现时间等作为评判指标,进行改进时变线性汇流模型的应用分析。结果表明,改进模型整体预报合格率提升了9.13%、确定性系数提升了0.25,拓展了时变线性汇流模型应用的可靠性和实用性。

地震属性组合分析方法及其应用

利用常规叠后地震资料提取的地震属性很多,在进行属性综合分析时会遇到很多问题,为此,提出了一种叠后地震属性综合分析方法。其基本思想是:利用多属性交会图分析方法,根据研究目的对众多属性进行筛选; 利用统计类比方法把优选的属性信息综合到一张图中;利用统计类比的结果进行油气聚集有利区带和不利区带预测。生成统计类比图的过程分为4步:在确定了控制点(通常为井点)基准区的基础上,①利用多属性交会图分析技术对基准区内的属性进行优选;②选择基准点,计算基准点的属性基准值;③按基准值的大小对属性进行分类;④将分类后的平面图相加,得到统计类比图。统计类比图给出了整个研究区中每一基准点与控制点相似属性的个数,因为控制点一般选为油气井位或干井位,因此,可利用统计类比图进行有利区带和不利区带的预测。在某一地区利用地震属性组合分析方法进行了有利区带预测,预测结果与钻井结果较吻合。

基于指针映射集的动态内存故障测试方法研究

动态内存故障在使用指针的程序中是普遍存在的,采用动态测试方法进行测试难以准确定位故障源.而现有的静态分析方法主要存在漏报和误报过多的情况.针对这些问题,提出了指针映射代数系统的概念,全面地反映了指针与内存之间的映射关系,并给出了面向不同故障的指针映射集的构造规则,以此为基础建立了动态内存故障模型.通过指针映射集和故障模型,可以自动检测内存释放异常、内存泄露和空指针引用等动态内存故障,提高了测试效率.在分析过程中,还综合应用了控制流图和路径条件,提高了测试结果的精度.实验结果表明,该方法能够有效检测动态内存故障,而且由于规则定义较为全面,漏报和误报率也较低.

模式映射弱依赖的XQuery到SQL转换算法

通过提出并建立GVRS模型 ,作为XML视图与底层RDB之间的桥梁 ,实现了模式映射弱依赖的XQuery到SQL的转换算法 该算法降低了动态检索对静态模式映射的依赖性 。

基于Google API的导航地图软件设计与实现

在J2ME平台下,利用J2ME的JSR179定位开发包作为开发定位程序的API,用Google API获取地图,以即时获取路线规划中所有拐点的信息,设计出GPS电子地图。该电子地图具有实时定位、兴趣点添加、删除、查询、锁定、路线规划以及离线地图定位等功能。实践证明该软件能在中低端手机中流畅运行,是一款通用的电子导航地图软件。

静态负荷模型参数辨识的一种混沌优化策略

混沌优化方法利用混沌运动的随机性、规律性、遍历性寻优,能以较大的概率搜索到全局最优点。将一种高精度的混沌优化策略用于电力系统静态负荷模型参数辨识,克服了传统的基于梯度寻优的辨识方法容易陷入局部最优点的不足。此方法使用了三步混沌搜索,并引入随机数来增强遍历性。实际算例的辨识结果证实了此方法在静态负荷模型参数辨识中的有效性和准确性。

多线程并行程序数据竞争静态检测方法

通过使用词法分析和语法分析进行线程并行程序数据竞争静态检测,根据规则将源代码数据竞争相关信息映射到XML文件,解决多个线程程序因可以随机访问共享变量而导致运行结果不确定性,容易引发数据竞争等问题。通过XQuery查询语言获取XML映射模型中的数据访问信息,将信息存储于数据竞争表示层。通过竞争图生成算法建立数据竞争有向图模型,利用拓扑排序检测数据竞争的具体位置,获取所有竞争序列。实验结果表明,该检测方法能够准确快速地发现多线程程序中的数据竞争并在源文件中进行准确定位。

基于OpenGL和VC的树木三维可视化模拟实现

采用VC++6.0语言为开发平台,结合OpenGL开放式图形库,以红松为例,通过树木模型的构建、绘制,基本实现了静态单木可视化模拟,达到了较逼真的树木三维可视化效果。同时,运用纹理贴图技术,描绘真实感的树木生长的环境。试验证明,所述的原理方法可行,所实现的效果符合可视化的要求,能为林业经营规划系统的开发提供模块和技术支持。

视频字符叠加技术的新颖实现方案

分析了视频字符叠加的作用和发展现状,介绍基于中小规模集成电路、FPGA、单片机和专用芯片等的实现方案,并对它们各自的特点简要地作了分析和比较。开发出一种适用于任何场合的字符叠加方案,该方案最大的特点是字符复杂程度和数量不受限制。

论Web地图的设计

Web地图是地图家族中的新成员,作者阐述了Web地图的发展及分类,分析了影响Web地图设计质量的各种因素,在此基础上提出了一些适合于Web地图设计的具体方法,这些方法的应用将使Web地图的设计更加规范和科学,进而促进Web地图的推广应用.

煤层气发动机稳态空燃比前馈控制脉谱生成

基于煤层气发动机进气系统的物理特性,采用平均值、多项式和模糊神经网络建模方法,建立了用于稳态空燃比前馈控制的递阶模型,并通过该模型生成了三维初始控制脉谱图。借助于辨识的过量空气系数自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)模型,进行了静态空燃比前馈控制仿真。利用前馈控制模型生成的数据,检验了实际控制效果。结果表明,前馈控制模型具有良好的预测能力,模型最大和平均预测误差分别小于8%和5%。