基于SORT算法的图像轨迹跟踪混合控制方法

当目标物体被其他物体部分或完全遮挡时,目标的有效特征点数量会逐渐减少,跟踪器无法继续准确地锁定目标,导致目标轨迹中断。为此,文中研究基于SORT算法的图像轨迹跟踪混合控制方法。选取FCOS算法,利用特征金字塔结构,依据检测头层输出的目标分类得分、位置回归结果以及中心度检测图像目标。将目标检测结果作为卡尔曼滤波器的输入,利用离散控制过程系统描述视频图像中的目标运动状态,预测目标轨迹。利用SORT算法控制图像目标检测结果与目标轨迹预测结果进行级联匹配与IoU匹配,输出匹配成功的目标,即图像目标轨迹跟踪结果。实验结果表明,该方法可有效地跟踪视频图像目标轨迹,未出现ID变更情况,轨迹中断占比低于0.2%。

水迷宫实验动物游动的图像轨迹采集分析系统设计

本系统目标是开发一套兼容性强、计算精度较高、低成本的Morris水迷宫实时图像追踪与分析系统 ,将水迷宫实验动物游动的图像轨迹实时采集到计算机中 ,以识别出游动轨迹并对其进行系统分析处理。

足球运动员角球射门视频图像轨迹提取仿真

有效提取足球运动员角球射门视频图像轨迹,可更好的提高足球运动员射门精度。对射门视频图像的轨迹进行提取,需要对运动员角球射门轨迹进行追踪,构成足球目标的初始轨迹,完成对轨迹的提取。传统方法通过获取目标与视场中心的偏差信息,完成射门过程中足球目标的跟踪控制,但无法建立跟踪目标的初始轨迹,导致提取精度低。提出基于卡尔曼滤波的交叉换位下足球运动员角球射门视频图像轨迹提取方法。以粒子滤波作为射门轨迹跟踪框架,利用视觉特征来获得射门过程中每帧图像的候选球,结合卡尔曼滤波器提取和线性差值理论填充足球角球射门过程中每帧图像漏检的球的位置,有效地完成了对交叉换位下足球运动员角球射门视频图像轨迹提取。实验结果表明,所提方法能够较好的提取交叉换位下足球运动员角球射门过程中的运动轨迹,且提取精度高。

基于图像轨迹代数运算的车辆监测技术与判定

随着人们生活水平的提高和日常出行的需要,拥有汽车的家庭日渐增多。为保证城市道路交通安全与顺畅,车辆监测成为现代城市交通管理的一种重要手段。介绍了道路汽车监测系统的类型,并基于图像轨迹代数运算,对汽车轨迹级联预测道路状况进行了分析。通过图像轨迹代数运算对数据图像进行处理,可以使城市交通管理更为智能化。

改进DeepLabV3+网络的指针轨迹图像识别

指针式机械记录仪通常用于记录精密设备运输过程中的震动轨迹图像,为了更好地监测运输过程中车辆颠簸对仪器设备的影响,提出一种改进DeepLabV3+网络的指针轨迹图像语义分割方法。首先将骨干网络替换为MobileNetV3,实现模型的轻量化;然后将解码器中4倍上采样替换为2次2倍上采样,增强图像中像素的连续性,使预测结果更接近原始图像。在自制数据集上进行对比实验,结果表明:改进DeepLabV3+网络的平均交并比(MIoU)达到85.84%,比原始DeepLabV3+网络提高了3.57%,单位时间内检测图片数量(FPS)提高了3.58 s^(-1);改进DeepLabV3+网络在识别精度和速度上具有明显的优势,可为精密仪器检测提供数据支持。

基于轨迹图像的煤粉颗粒速度和粒径测量

为了开发管道煤粉参数的实时在线测量技术,研究基于粒子轨迹图像的煤粉速度和粒径的测量方法.实验研究煤粉颗粒的光散射特性,获得煤粉颗粒在激光照射下不同方向和不同曝光时间下的成像特点,表明在较长曝光时间下的煤粉轨迹图像清晰可辨,弥补由于煤粉强吸收特性引起的瞬态图像偏暗和模糊的不足,并提出利用煤粉颗粒轨迹图像同时测量煤粉颗粒速度和粒径的方法.利用计算机图像处理方法对实验拍摄的大量煤粉轨迹图像进行识别和计算,获得煤粉颗粒的速度和粒径分布,并与商用PIV系统和Malvern粒度仪所得结果基本吻合.结果表明,所提出的基于粒子轨迹图像的煤粉颗粒测量方法切实可行,为开发廉价实用的煤粉颗粒在线测量系统打下基础.

基于轨迹图像喷嘴液滴粒径和速度测量系统构建

为了对烟草制丝线增湿、加料与加香工序中双介质喷嘴的雾化状态进行表征,研究了基于粒子轨迹图像的喷嘴雾化图像测量方法,开发了双介质喷嘴雾化液滴粒径和速度测试平台。结果表明:①采用矩阵亚像素的图像处理方法,解决了蒸汽引射液体雾化时,蒸汽介质光强烈散射而影响液滴图像提取的问题;②利用开发的图像自动采集计算软件,对图像逐帧连续采集和个数统计可知,当雾滴群中液滴的样本个数大于5000时,液滴的粒径和速度均呈正态分布;③基于粒子轨迹图像液滴粒径和速度分布测试方法可实现对蒸汽、压缩空气引射料液时喷嘴雾化特征的表征,满足工业对双介质喷嘴的点检、选型以及工况参数优化的要求。

基于轨迹图像灰度分布的颗粒速度测量

在对单帧长曝光成像法形成的颗粒轨迹灰度值进行理论分析的基础上,提出了基于灰度值分布的颗粒速度测量方法,即对轨迹长轴一端的像素相对灰度值ΔG沿轴向x进行线性拟合,可获得拟合斜率-Pk/v,其中常数k由标定实验预先获得,从而可计算出颗粒速度。基于成像仿真分析和实验研究,对该方法的速度测量误差进行了分析,并与前期工作中采用的直接二值化方法结合Regionprops函数或Radon变换测速的误差进行对比,结果表明,在该实验条件下,基于图像灰度分布的方法可将测速误差减小5%~25%。

基于轨迹图像与卷积神经网络的电缆早期故障识别

准确识别电力电缆的早期故障可以为电缆的运行状态评估提供参考,进而合理安排线路检修,提高电缆线路的运行稳定性。为此,首先基于相空间重构技术对电流信号进行数据重构,并根据重构结果绘制电流信号的轨迹图像;然后根据绘制的轨迹图像,通过搭建卷积神经网络来完成电缆早期故障的识别任务;最后借助PSCAD/EMTDC仿真获得的数据验证所提方法的准确性和可行性。实验结果表明:该方法可以在训练样本占比仅为0.05的情况下达到0.99以上识别准确度,同时还具有优异的鲁棒性,可以适应信噪比仅有15 dB的环境。

喷嘴雾化参数轨迹图像法测量实验研究

针对喷嘴雾化多参数同步测量问题,提出了基于图像处理的喷嘴雾化角、雾化细度、液滴运动速度及分布参数测量方法,利用背光阴影成像技术搭建了喷嘴雾化参数测量系统,建立了基于轨迹图像法原理的喷嘴雾化参数图像处理流程与算法,利用标准颗粒测量验证了该方法对颗粒粒径测量的精度,并开展了不同孔径与压力下扇形喷嘴雾化参数同步测量实验研究。结果表明:当雾化压力不变,扇形喷嘴孔径从0.66 mm变为1.10 mm时,雾化细度与液滴平均运动速度分别增加26.82%、10.42%,而雾化角随扇形喷嘴孔径增大而减小16.66%;当扇形喷嘴孔径不变,雾化压力从0.1 MPa增加到0.4 MPa时,雾化角与液滴平均运动速度分别增加47.71%、95.10%,而雾化细度随雾化压力增加而减小44.23%。这为雾化液滴特性研究与喷嘴性能评估提供了有效手段。

基于轨迹图像的雾滴颗粒运动速度光电测量方法

为了对双介质喷嘴雾滴颗粒的运动速度分布进行测量,建立了基于波长为532nm连续激光器和工业相机组成的在线测量系统,并获得了雾滴的轨迹图像。采用Steger方法对获得的粒子轨迹图像进行了图像处理,取得了雾滴颗粒的速度分布的数据。结果表明,所开发的基于粒子轨迹图像雾滴速度分布光电测试方法可以满足在线测量的要求。

基于轨迹引导的移动机器人导航策略优化算法

针对在杂乱、障碍物密集的复杂环境下移动机器人使用深度强化学习进行自主导航所面临的探索困难,进而导致学习效率低下的问题,提出了一种基于轨迹引导的导航策略优化(TGNPO)算法。首先,使用模仿学习的方法为移动机器人训练一个能够同时提供专家示范行为与导航轨迹预测功能的专家策略,旨在全面指导深度强化学习训练;其次,将专家策略预测的导航轨迹与当前时刻移动机器人所感知的实时图像进行融合,并结合坐标注意力机制提取对移动机器人未来导航起引导作用的特征区域,提高导航模型的学习性能;最后,使用专家策略预测的导航轨迹对移动机器人的策略轨迹进行约束,降低导航过程中的无效探索和错误决策。通过在仿真和物理平台上部署所提算法,实验结果表明,相较于现有的先进方法,所提算法在导航的学习效率和轨迹平滑方面取得了显著的优势。这充分证明了该算法能够高效、安全地执行机器人导航任务。

基于全自动泊车与对数变换法的轨迹图像边缘信息细节化检测

为解决传统边缘检测方法中阈值设置过高或过低,致使关键信息被遗漏或干扰信息被误看作重要信息,造成边缘检测结果不可靠的问题,通过引入自适应阈值思想,研究了基于全自动泊车与对数变换法的轨迹图像边缘信息细节化检测方法。对采集的全自动泊车的轨迹图像进行直方图均衡化和自适应二值化处理及先腐蚀后膨胀的操作,对小对象物体及平滑较大物体边界进行消除。通过一阶微分算子求解经预处理后图像不同点的梯度幅值与梯度方向,细化梯度幅值图像中的屋脊带,仅保留幅值的局部极大值。采用对数变换法对梯度范围进行扩展。通过新的局部自适应阈值化方法确定阈值,实现全自动泊车轨迹图像边缘的初检测。针对轨迹图像边缘直线线段,选用Hough变换法提取其中的直线特征,获取直线轨迹。结果表明,所提方法边缘检测细节化好,可见整体性能优。

局域网轨迹图像数据库的发展与转换

本文介绍了把桌面轨迹数据库扩展到局域网数据库管理系统中所涉及到的过程与工具。进行扩展的目的就是为轨迹鉴别系统的用户提供一个整合的、安全的数据库管理系统,以便使历史数据和新添加的轨迹图像资料均可被读写。

煤粉颗粒速度和粒径在线测量的轨迹成像法

实验研究了用于燃煤电厂管道气力输送煤粉颗粒粒径和速度在线测量的粒子轨迹图像法,考察了主要记录参数对测量结果的影响:成像系统空间分辨率和电荷耦合元件(charge-coupled device,CCD)曝光时间。前者由CCD芯片分辨率和成像放大倍率确定,与颗粒粒径测量相关;后者则与颗粒速度测量相关。通过一系列实验测试表明:为获得较为准确的颗粒粒径和速度分布结果,应选择合适的成像系统成像倍率,使得颗粒占像素比N大于6,同时选择合适的CCD相机曝光时间,使颗粒轨迹图像的长宽比R介于3～8之间。该文研究结果可为所提出的基于粒子轨迹图像的测量系统记录参数的确定提供依据,为其在燃煤电厂煤粉参数在线测量的成功应用打下基础。

基于迁移学习和AlexNet的复合电能质量扰动识别

针对传统电能质量扰动特征提取困难的问题,提出了1种基于迁移学习与深度卷积网络相结合的复合电能质量扰动识别方法。该方法利用相空间重构法将一维扰动信号转化为形状特征明显的轨迹图像,输入到迁移学习的AlexNet模型中进行端到端的识别分类。首先,将扰动信号重构到高维相空间。然后,将其映射到二维平面以获得重构信号轨迹图像。接着,将轨迹图像输入到迁移学习的AlexNet中训练学习以实现扰动识别。最后,为了验证该方法的有效性,开展了相关仿真研究。仿真结果表明,所提方法对复合扰动的识别准确率较高。与其他网络模型相比,在保持训练参数不变的情况下,该方法具有较高的识别精度和收敛性。同时,在信号自动识别领域,该方法也提供了新的解决思路。

基于光电成像技术的运动员垂直弹跳高度测试

针对运动员弹跳过程持续时间短,弹跳位置相对不固定,弹跳高度测试操作复杂的问题,提出一种基于线阵光电成像技术的运动员垂直弹跳高度测试方法;首先构建大视场垂直弹跳高度测试系统,线阵CCD相机进行实时获取,得到目标弹跳轨迹图像;然后对目标弹跳轨迹图像进行图像分析和处理,高精度提取弹跳特征点,从而获得运动员垂直弹跳的运动时间;最后依据运动学公式,实现运动员垂直弹跳高度的准确测试;进行多组实验并分析实验数据,结果表明在1500 mm的弹跳测试范围内,实验相对误差范围在3%以内,证明了该方法的可行性。

Experiment and analysis on microscopic characteristics of pedestrian movement in building bottleneck

In this paper, evacuation experiments are carried out to study pedestrian movement behaviors in building bottleneck. An image processing method based on mean-shift algorithm is used to extract pedestrian movement trajectory. Based on the extracted trajectory, we analyze the microscopic movement characteristics of pedestrians such as lane formation, change of velocity and distance between two sequential pedestrians. A pedestrian lane is a group of pedestrians moving in a column. The lane formation is verified by the pedestrian trajectory and distribution of pedestrian’s lateral positions (x direction in the paper): lane number changes from one to two, three or even more with the increasing bottleneck width when pedestrians pass through the bottleneck. By analyzing the pedestrian movement behaviors in the same pedestrian lane, we find three typical movement modes in the bottleneck: time-lag acceleration, synchronous acceleration, and avoiding deceleration. Through analyzing the time intervals when successive pedestrians pass through the bottleneck, we find that most pedestrians adjust their velocities according to the distance to the forward pedestrians. Results also indicate that due to different cultures, pedestrians flux in China and Germany may have some differences besides their similarities.