基于Hough变换的四旋翼无人机自主循迹系统设计

为保证无人机在飞行过程中实现高效、稳定的循迹控制,设计了一种基于Hough变换的四旋翼无人机自主循迹系统。该系统将无人机机载摄像机实时采集的Y1UY2V格式编码的图像转化为RGB图像,使用全局阈值对图像进行二值化处理,利用Canny边缘检测查找灰度图像中的边缘路径,对边缘检测后的图像进行二值形态学计算,通过Hough变换检测出直线和圆形,并将识别出的图像中路径特征转化为位置信息,利用一个约束动力学模型进行无人机自主循迹控制。以跟踪“Ω”字和“L”字形轨迹进行仿真和真机实验,结果表明,该方法具有较高的识别率和循迹精度,能够有效提高无人机的自主循迹能力。

基于数据驱动的四旋翼模型参数辨识

针对风洞试验难以精确建立四旋翼飞行器动力学模型的问题,提出一种基于数据驱动的离线动力学建模方法。首先采集飞行试验数据,然后利用小波变换进行数据降噪处理,最后在Simulink中搭建四旋翼飞行器的动力学模型,基于非线性最小二乘法,以四旋翼运动方程数值积分出的观测值与飞行试验观测值的差最小化为准则得出辨识参数,并对建模精度进行分析。试验结果表明,利用辨识得到的动力学模型进行运动学仿真计算的状态量与飞行试验测得的状态量吻合度较高,证实该方法有效,可为旋翼无人机的飞行器建模提供参考。

基于PLECS仿真的四开关Buck-Boost变换器参数设计

为了优化四开关Buck-Boost变换器的参数设计过程,分析了一种基于PLECS软件设计电路参数的方法。该方法在原理分析的基础上,利用PLECS仿真软件建立了电路的开环、闭环及热仿真模型进行参数选择,从而得到最优的参数组合。研制了一台100 W的实验样机,该样机在宽电压输入以及负载变化的情况下,电路具有较好的抗扰稳压效果,并且其输出效率达到93%左右。

基于联合Wigner-Ville分布—随机Hough变换改进算法的线性调频信号参数快速估计

为了解决传统Hough变换(HT)庞大的计算量和存储量的问题,提高对线性调频(LFM)信号参数估计的实时性和准确性,根据Wigner-Ville分布(WVD),得到含噪单分量LFM信号的时频特性,利用最大值法进一步估计出瞬时频率;截取一段频率估计值,利用随机Hough变换(RHT)实现LFM信号的参数估计。仿真分析表明,与传统WVD-HT相比,该算法的运算量明显减少,约为WVD-Hough的1/3,并且参数估计精度高于WVD-Hough算法,具有较强的实用性。

基于周期Choi-Williams Hough变换的线性调频连续波信号参数估计算法

在采用联合CWH(Choi-Williams Hough)变换估计多周期线性调频连续波(LFMCW)信号的参数时,当观察时间大于一个周期时,输出信号的信噪比不再随时间的增加而增大,且时频图中会出现多个峰值干扰信号参数的估计。结合CWH对LFMCW信号的能量聚集和相干累积思想,该文提出一种基于周期CWH变换的多周期LFMCW信号的参数估计算法,给出了多周期LFMCW信号的PCWH变换公式;分析了PCWH输出信噪比与观测时间和观测样本信噪比的关系;分析了参数估计精度。最后,数值仿真验证了该算法的有效性,证明在对多周期LFMCW信号参数估计时,PCWH更优。

采用最小均方误差筛选参数的Hough变换及应用

为了在含有大量噪声的图像中精确地检测形状,提出了采用最小均方误差筛选参数的Hough变换方法:首先采用Hough变换投票得到参数空间上的投票值,然后初步筛选出所有投票值大于投票阈值的参数,再分别计算这些参数对应图像在边界图像中的均方误差,最后选择其中均方误差最小的一组参数作为最后的检测结果.将该方法与取最大投票值的Hough变换分别应用于虹膜外边缘定位并相互比较,实验结果表明,该方法抗噪声能力更强,适用范围更大,得到的结果更加合理.

单参数Hough变换实现圆检测方法的研究

Hough变换因其可靠性高而在数字图像处理领域中有广泛的应用,但本身具有存储空间大、计算复杂、处理时间长等缺点。在分析了Hough变换及其多种改进方法之后,利用圆的几何特性,给出了一种新的Hough变换圆检测方法——单参数Hough变换(SPHT)用来实现对圆形图像的检测。

一种改进的二维Hough变换提取激光光斑参数方法

文章提出了一种改进的二维Hough变换提取激光光斑参数的方法。根据不共线三点决定一个圆的原理,利用目标图像任一边缘点的梯度方向信息,按规则选取目标边缘上的其它两个点,将三个边缘点作为一组数据,求解圆形目标的方程。对参数空间中的二维矩阵数组投票,得到圆形目标的中心坐标。对归一化半径直方图进行滤波,求得圆形目标的半径。将该算法运用于实际探测到的激光光斑图像,在运行时间及定位目标图像的准确度上都取得了较好的结果。

基于时频重排-Hough变换的多分量Chirp信号的检测与参数估计

针对BTFD-Hough算法因交叉项形成伪尖峰引起的误检测;而平滑交叉项又造成参数估计精度降低和运行 时间增加的问题,本文提出了对BTFD进行时频重排再结合Hougb变换的多分量Chirp信号检测与参数估计的改进方法, 仿真实验结果表明,该方法不仅有效地检测多分量Chirp信号并估计其参数,还降低了H0ugIl变换时间,同时也改善了抗 噪声性能。

应用Hough变换的炮射航空摄像机外参数估计方法

提出了一种基于Hough变换的航空摄像机外参数估计新方法。该方法使用共线条件方程描述摄像机成像关系,用图像与物方特征点之间的组合对外参数空间离散点进行投票,将得票最多的离散参数点确定为参数估计值。为解决共线条件方程的非线性以及外参数之间的相关性问题,采用迭代方式进行参数估计。与基于最小二乘原理的传统外参数估计方法不同,该方法不需要事先对图像与物方空间特征点进行配对,解决了传统最小二乘法的特征匹配难题,避免了最小二乘法对错误匹配的鲁棒性较差的缺点。分别使用仿真和真实航拍图像对算法的有效性进行了检验,结果表明:摄像机坐标估计误差小于15 m,姿态角误差小于1°。参数估计结果能够满足舰炮作战中对侦察摄像机外参数估计精度的要求。

关于Hough变换最小化参数空间的一点讨论

Hough变换因其固有的鲁棒性在众多视觉问题中得到了广泛应用.文中探讨了当Hough变换的参数空间均匀离散化后,如果要求不同的直线对应不同的计数器,则对应的离散参数空间所需的最少计数器个数的问题.以Hough变换的标准参数(ρ,θ)空间为例进行探讨,相关方法完全可以推广到Hough变换的其他参数化形式.文中的结果从一个侧面揭示了图像均匀噪声在Hough变换参数空间分布的固有的不均匀性现象,这种不均匀性必然导致Hough变换在直线检测时直线位置和朝向的依赖性对噪声的不同敏感程度,该结果对从事Hough变换研究的相关人员具有一定的参考作用.

基于BTFD-Hough变换的多Chirp成分信号的检测与参数估计

由于双线性时频分布(BTFD)对多个Chirp成分信号的时频表示存在交叉项干扰,因而在低信噪比情况下直接在时频平面难于进行检测和参数估计.该文提出了将信号的双线性时频分布作为图像,利用Hough变换检测图像中直线的原理,将多Chirp成分信号的检测与参数估计转换为在参数空间寻找局部极大值及其坐标的问题,可以使得检测和参数估计一并完成.仿真实验表明,该方法不仅能够有效地检测多Chirp成分信号并估计其参数,而且有较高的抗噪声性能,并能起到抑制与信号自项重叠的交叉项干扰的作用.

利用Hough变换和稳健估计计算道路线形参数

道路线形参数计算对于公路现状调查、道路优化设计、道路信息管理、安全分析和建立公路的三维空间模型均具有重要意义。根据道路线形的特点,利用基于Hough变换的直线和圆曲线提取算法对数据进行分组,然后利用稳健估计对数据进行迭代平差,计算出道路各段线形参数,从而实现道路线形识别的目的。算法由Visual C++语言实现,在实践中证明是很有效的。

基于多参数分阶角变换与四元超复数的多图像同步无损加密算法

为了对多幅图像实现同步无损加密,设计了基于多参数分阶角变换与四元超复数的多图像同步加密算法.首先,利用4个输入明文的像素,设计混沌置乱技术,充分改变每幅图像的像素位置,输出4个混淆密文;利用DCT(Discrete Cosine Transform)技术与锯齿扫描机制,将置乱图像变成4个一维DCT系数矩阵;引入四元超复数方法,将其中1个置乱密文对应的DCT系数作为实部,剩余3个混淆图像为虚部,从而构成融合矩阵;基于逆DCT变换,将融合系数矩阵变为复合图像;建立了多参数分阶角变换,构建了加密函数,输出幅度与相位信息,消除解密图像的失真问题.测试数据显示:与已有多图像加密机制相比,所提技术可对4幅图像完成同步加密,可消除解密失真,具备更高的安全性.

一种Hough变换航迹起始参数空间划分方法

针对Hough变换参数空间间隔尺度对发现概率的影响,分析了基于Hough变换航迹起始方法在存在正态分布的系统噪色、观测噪声和无噪声3种情况下参数空间矩形带宽度的划分对发现概率的影响,提出了可以补偿测量噪声的参数空间划分方法,仿真结果验证了此方法的有效性和可行性。

基于Hough变换的水中气泡群特征参数提取方法研究

舰船气泡尾流场特征检测是舰船隐身性能研究和尾流自导鱼雷制导效能研究的基础,目前用于水中气泡群特征检测的方法主要是基于高速摄影的图像采集法。针对舰船尾流气泡群图像背景噪声大、气泡重叠度高的特点,提出一种基于改进Hough变换的气泡群特征参数提取算法,实现对大数密度、多重叠水中气泡群图像气泡检测及气泡半径分布计算。用上述方法检测实验室采集到的水中气泡群图像的气泡数及尺寸分布,并与图像实际气泡数进行比对,检验了所提算法准确性,为舰船气泡尾流场特征检测提供了新的思路和手段。

基于自适应3D－Hough变换方法估计三维物体的位置参数

本文提出一种基于３Ｄ－Ｈｏｕｇｈ变换检测深度信息图像中平面特征及估计三维物体位置参数的新算法．利用３Ｄ－Ｈｏｕｇｈ参数空间中位移和旋转相分离的特征，多层次地估计物体的位置参数．因为该算法直接从输入的深度信息图像获得几何特征，所以该算法具有较好的鲁棒性．

一种基于新三维随机Hough变换的航迹起始算法

针对雷达跟踪多目标时,目标点迹受杂波、噪声等因素影响,航迹起始难度大的问题,利用三维空间直线表示方法提出了一种4参数三维Hough变换算法。该算法是对传统二维Hough变换的拓展,它结合了传统的二维随机Hough变换理论,是一种新的三维随机Hough变换算法。通过该算法对理论数据和实测数据进行验证,结果表明,对于航迹区别较大的目标,该算法的航迹起始成功概率为98.5%;对于空间航迹相近的目标,该算法可成功将目标航迹从杂波中提取出来,虽然可能会出现航迹混淆,但利用目标先验信息可解决该问题,实现航迹起始。

细化算法在干涉圆环参数提取中的作用

为解决光学干涉图像亮暗不均和噪声对干涉圆环半径和圆心识别的影响问题,以Matlab仿真图像为对象,研究细化算法在圆环参数提取中的作用。首先,在仿真干涉同心圆环图像中加入噪声和亮暗不均的因素;然后,在预处理基础上依次应用二值算法、细化算法得到二值图和细化图;最后,分别在预处理图、二值图和细化图上进行Hough变换提取半径和圆心。对比研究发现,二值化基础上的细化处理可以极大地减少亮暗不均的影响,抑制噪声,不仅能够消除粗大误差,提高提取精度,而且使得识别结果变得更加稳定。

基于Hough变换的圆形检测算法研究与参数分析

随着工业自动化程度的不断提高．产品自动检测技术日益重要。基于机器视觉的测量技术是近年发展起来的一种自动化无损检测新方法．在工业生产中得到了广泛应用．圆参数检测一直是现代测量技术中的重点研究对象．也是基于机器视觉检测的重点和难点。目前已有一些相关研究．但都处于初始阶段．需要寻找更多有效的方法。因此．本文提出了圆形检测的改进方法。