基于稳健估计的直接最小二乘椭圆拟合

隧道横断面变形椭圆反映隧道承受外部载荷后的变形情况。通过高精度的空间椭圆拟合可以解算出变形椭圆的空间几何参数。将稳健估计剔出粗差与椭圆的二次曲线参数限制条件相结合,给出了基于稳健估计的直接最小二乘椭圆拟合算法,以Matlab语言实现上述算法,并采用上海长兴岛至浦东越江隧道工程实测数据进行验证。算例表明该算法剔出粗差效果好、精度高。

基于直接积分最小二乘法的同步发电机的参数辨识

针对同步发电机模型参数中多个不可观测量的存在使得需要求解复杂的微分方程组对电机参数进行辨识,进而导致了辨识困难,提出了一种完全由可观测量表示的同步发电机辨识模型,即状态量均为由发电机出口电流、励磁电压、励磁电流以及功角,转速变量增量表示的可量测量,并基于该模型提出用直接积分最小二乘原理(DILS)来辨识发电机参数.这样既避免了复杂微分方程的求解过程,简化了参数辨识方法,又提高了辨识效率.辨识后,利用MATLAB进行算例仿真,通过实测曲线和辨识曲线的拟合表明了所采用的辨识模型与算法是正确、有效的.

空间相似变换方程的最小二乘直接解法

文中提出的空间相似变换方程的最小二乘直接解法及给出的算法程序伪代码，同经典的线性化展开迭代最小二乘解法进行比较，具有效率高，稳定收敛等优点，且无需设置计算的初始参数，可直接给出最小二乘解，仿真实验证明本方法可用于大地坐标变换以及摄影测量模型的绝对定向。

基于直接数据域方法的自适应多波束形成算法

提出一种基于直接数据域最小二乘方法的自适应多波束形成算法,包括前向计算、后向计算和前-后向计算。利用天线阵元输出复电压的单快拍数据构建矩阵方程,采用共轭梯度法求解得到阵列的自适应权值向量,从而在所有期望信号方向形成接收波束,同时在各干扰方向形成深零陷,使信干噪比显著提高。由于只需对单快拍数据进行处理,并且避免了样本协方差矩阵的构造及矩阵求逆运算,故计算复杂度较传统算法低。仿真结果表明,算法具有良好的期望信号恢复和干扰置零性能。因此,可适用于卫星通信和移动通信等领域的实时性处理。

基于混合遗传算法的唯相位直接数据域算法

提出一种基于混合遗传算法的唯相位直接数据域最小二乘算法。通过采用标准遗传算法与Nelder-Mead单纯形法相结合的混合遗传算法,提高了优化效率和运算速度。首先根据标准直接数据域算法推导得出目标函数,继而将目标函数作为适应度函数,将所有自适应权值的未知相位作为决策变量,通过混合遗传算法进行非线性优化,从而求得各个自适应权值的优化解。作为一种唯相位自适应算法,它在硬件实现上比传统算法更具简单性。同时,它只对单快拍数据进行处理,避免了样本协方差矩阵的构造以及矩阵求逆运算,更适合于实时处理。仿真结果表明,算法具有良好的信号恢复和干扰置零性能,比基于非线性共轭梯度法的唯相位直接数据域算法性能更优。

基于非线性共轭梯度法的唯相直接数据域算法

提出一种基于非线性共轭梯度法的唯相直接数据域最小二乘算法。根据标准直接数据域算法得到代价函数,由小相位扰动效应和泰勒展式推导得到代价函数的梯度,使用非线性共轭梯度法对代价函数进行优化,最终确定最优唯相权值向量。作为一种唯相自适应算法,它在硬件实现上比传统算法更具简单性。同时,它只对单快拍数据进行处理,避免了样本协方差矩阵的构造以及矩阵求逆运算,更适合于实时处理。仿真结果表明,算法具有良好的信号恢复和干扰置零性能。

边界聚类椭圆快速检测方法

针对多个椭圆因重叠、遮挡、嵌套情况而存在检测效率与精度较低的问题,提出一种基于边界聚类的椭圆快速检测改进方法.该方法包括图像预处理、边界聚类、椭圆拟合和去伪过程.进行图像预处理,包括边界检测、细化边界和消除冗余等价边界列（EELs）,去除多数非椭圆边界像素.开展边界聚类,通过边界像素连接、线段列提取和圆弧聚类,得到一系列候选椭圆弧和椭圆弧对.采用直接最小二乘方法拟合椭圆,并作去伪处理.利用椭圆的形态信息,调整算法步骤、优化阈值,提高算法效率,并通过实验评估算法性能.结果表明,边界聚类方法可准确、快速检测不同形态的椭圆,改进后用时可缩短14%~76%.

人眼定位与AdaBoost Gabor滤波的人脸检测算法

一般人脸检测率要受到光照的影响,而Gabor小波具有良好的生物视觉特性,对光照不敏感;在用AdaBoost算法训练分类器时,如果人脸在图像中位置相对固定,则分类器的分类能力会增强。为了解决光照问题对检测率的影响,提出人眼定位与AdaBoost Gabor滤波算法相结合的人脸检测方法。采用AdaBoost方法、Hough变换与直接最小二乘法拟合椭圆的方法确定眼睛的区域,并定位瞳孔与眼睑,根据五眼三庭知识得到人脸的区域,最后用AdaBoost Gabor滤波算法训练级联强分类器,并用此级联强分类器进行判别是否为人脸。在Yale、CMU Frontal Face等人脸库上进行实验,实验表明该方法不仅虚警率低,而且人脸检测率高。

利用GOCE和GRACE卫星观测数据确定静态重力场模型

高精度静态卫星重力场模型在全球海洋环流研究、全球/区域数字高程基准面确定等领域有重要应用,本文研究仅利用GOCE卫星和联合GRACE卫星观测数据确定高精度高阶次静态重力场模型.利用GOCE卫星全周期高精度引力梯度分量(V_(xx)、V_(yy)、V_(zz)和V_(xz))观测值基于直接最小二乘法构建300阶次的SGG(Satellite Gravity Gradiometry)法方程,并利用卫星跟踪卫星观测值基于点域加速度法构建130阶SST(Satellite-to-Satellite Tracking)法方程,然后利用方差分量估计联合SGG和SST法方程确定300阶次纯GOCE卫星重力场模型GOSG02S.利用全周期GRACE观测数据由动力学方法解算了180阶次的SWPU-GRACE2021S模型,并将其对应法方程与GOCE卫星法方程联合解算了GRACE和GOCE的联合模型WHU-SWPU-GOGR2022S.分别基于XGM2019模型和GPS水准数据对本文解算的三个模型GOSG02S、SWPU-GRACE2021S和WHU-SWPU-GOGR2022S在频域和空域进行了精度分析,结果表明,GOSG02S和WHU-SWPU-GOGR2022S模型与GO_CONS_GCF_2_DIR_R6、GO_CONS_GCF_2_TIM_R6、GO_CONS_GCF_2_SPW_R5、GOCO06s和Tongji-GMMG2021S等使用了GOCE卫星全周期数据的模型精度相当,精度差异基本都在毫米量级;SWPU-GRACE2021S模型在160阶次之前与国际主流GRACE卫星重力场模型ITSG-Grace2018s和Tongji-Grace02s精度相当.

基于改进的预处理共轭梯度法和三维插值法精确和快速解算GRACE地球重力场

本文首先对比分析了基于直接最小二乘法(DLSP),预处理共轭梯度法(PCCG)和三维插值法(TDIM)解算卫星观测方程的优缺点;其次,基于能量守恒法分别利用改进的PCCG和TDIM反演了120阶GRACE地球重力场,在120阶处累计大地水准面精度为17.316 cm和15.421 cm;最后,通过和德国波兹坦地学研究中心(GFZ)公布的EIGEN-GRACE02S地球重力场模型的符合性验证了基于PCCG和TDIM解算高精度和高空间分辨率地球重力场的有效性,同时提出TDIM可作为将来有效解算中高频地球重力场(如GRACE Follow-On,360阶)的优选方法之一.

基于计算机视觉的卵形鲳鲹眼部特征检测方法研究

鱼形态特征检测作为渔业信息化的一个重要课题,有着广泛地应用前景。现有的鱼眼特征检测主要依靠人工,操作复杂、效率低下、结果主观性强。因此提出一种基于图像处理及最小二乘椭圆拟合的鱼眼检测方法,首先在养殖场采集实验鱼例图像,再对鱼眼瞳孔和虹膜区域进行图像预处理,最后分别对鱼眼的瞳孔/虹膜轮廓进行椭圆拟合。实验结果显示,鱼眼瞳孔检测平均耗时325.96 ms,虹膜检测平均耗时364.57 ms,两者检测误差分别为7.247(1±11.82%)mm和12.179(1±14.05%)mm。研究表明,采用该方法不仅可以解决人工测量操作繁琐、主观性强等问题,而且能够避免测量过程耗时过长,为鱼眼的大批量非接触式测量提供了新途径。

论短期潮汐观测良好天文日期的选择

本文借助误差理论以不同于一般潮汐文献的思路导出一次和多次周日(24小时)潮汐观测良好天文日期的选择原则;介绍了不需查表或计算的三次周日观测良好天文日期选择的简易方法;提出与现代计算手段相适应的基于优化设计理论的选择思想。

短期潮汐资料分析方法的讨论

系统分析了短期潮汐资料处理的潮族分离法和直接最小二乘法,阐述了各种方法的区别与联系,对各种方法的结果进行了比较,提出应用计算机解算宜采用直接最小二乘法,手算情形则应采用Doodson算子法。

基于可量测量的同步发电机参数时域辨识

同步发电机模型中不可观测量的存在使得发电机参数辨识困难。在派克模型的基础上,推导出一种状态量均为量测量的同步发电机参数辨识模型,基于该模型提出用直接积分最小二乘原理来辨识发电机参数,并采用分步辨识策略进行辨识。采用所提模型和算法,所有状态量均可直接由积分求取,避免了求解复杂的微分方程,简化了参数辨识方法,提高了辨识效率,而且降低了噪声对辨识结果的影响。利用MATLAB进行算例仿真,将所提模型与派克模型和某文献模型进行对比,结果表明所提模型和算法正确、简单且精度高。

静态锥束CT成像系统的几何标定方法研究

采用X射线源阵列的静态CT成像系统为消除机械运动伪影,提高重建图像质量以及扫描成像效率提供了有效途径。高效、准确的几何标定方法是对X射线源阵列标定的关键。提出通过对一个已知三维标定模板的一次投影成像,采用最小二乘的直接线性变换法实现X射线成像系统的内、外参数准确估计的方法,以此方法用于静态CT扫描成像系统的几何标定。实验和仿真结果表明,该标定方法无需辅助装置,避免了满足要求条件的多次投影成像的过程;不受标定模板空间姿态的限制,一个X射线源与探测器的几何标定只需一次投影成像过程,方法简单、准确、易于操作,适于平面探测器的静态锥束X射线源阵列的成像系统几何参数的准确标定。

混凝土非线性超声信号处理方法比较

探讨了处理混凝土非线性超声信号的不同方法:傅里叶变换法和直接拟合最小二乘法,通过对模拟信号与实际试验超声信号的处理验证了两种方法用于非线性信号处理的可行性。试验结果表明,在对模拟信号进行处理时,两者表现较好,误差极小。在处理实际试验信号时,两者所得结果趋势一致,即混凝土构件非线性系数基本随荷载增加而增加;数值上略有差异,并对两者误差的可能来源进行了分析。验证了直接拟合最小二乘法处理混凝土非线性超声信号的可行性,描述了其适用范围,并比较了两种信号处理方法的优缺点。

基于矩和曲率保持的圆形标志精确量测

提出了一种基于矩和曲率保持(moment and curvature preserving,MCP)的椭圆边缘的子像素定位方法。该方法在初步确定椭圆参数后,通过计算给定区域的三阶灰度矩和局部边缘的曲率不变性确定椭圆的子像素边缘,然后利用直接最小二乘拟合法对椭圆中心精确定位。