基于LiDAR扫描角度修正的障碍目标定位方法

在二维激光雷达(LiDAR)用于障碍物检测时,移动机器人自身姿态变化导致LiDAR基准位置变化,对障碍目标进行定位计算时会产生较大误差。文中提出了一种基于LiDAR扫描角度修正的障碍目标定位方法,用K-means聚类算法对激光雷达点云数据进行聚类划分,然后对聚类后数据进行角度修正处理,使处理后的数据信息更符合真实值。最后包络每个聚类数据,从而提高LiDAR扫描数据的准确性。测试结果表明,文中所提方法能够提高定位精度,满足障碍物精准定位的需求。

车道障碍目标参数测量的分析

针对车载视频中的障碍目标,通过单目视觉测距法对目标位置进行测量;利用物像位置公式推倒障碍目标的外形求解方法;基于视频跟踪系统,采用帧差法得到运动目标的速度参数、方向参数、加速度参数等计算障碍目标的大致运行轨迹。结果表明,对参数的实时测量分析能有效避免车道的防偏和防撞问题,为车载视频系统捕捉多个目标、分析处理多个目标、及时合理规避目标障碍等提供了一定的理论依据。

基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下道路多目标检测模型

露天矿环境特殊,道路场景复杂多变,在光照不足时会导致矿区道路多目标识别不清、定位不准,进而影响检测效果,给矿区无人矿用卡车的安全行驶带来严重安全隐患。目前的道路障碍物检测模型不能有效解决矿区暗光环境对模型检测效果的影响,同时对矿区小目标障碍物的识别也有较大误差,不适用于矿区特殊环境下障碍物的检测与识别。针对上述问题,提出了一种基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下多目标检测模型。首先,在模型的图像预处理阶段引入卷积神经网路Retinex-Net对暗图像进行增强,提高图像清晰度;然后,针对数据集中特征过多而无重点偏好的问题,在加强特征提取部分添加全局注意力机制,聚集3个维度上更关键的特征信息;最后,在检测模型预测阶段引入双曲全连接层,以减少特征丢失,并防止过拟合现象。实验结果表明:(1)基于双曲嵌入的露天矿区暗光环境下道路多目标检测模型不仅对露天矿区暗光环境下的大尺度目标具有较高的分类与定位精度,对矿用卡车及较远距离的小尺度目标即行人也可准确检测与定位,能够满足无人矿用卡车在矿区特殊环境下驾驶的安全需求。(2)模型的检测准确率达98.6%,检测速度为51.52帧/s,较SSD、YOLOv4、YOLOv5、YOLOx、YOLOv7分别提高20.31%,18.51%,10.53%,8.39%,13.24%,对于矿区道路上的行人、矿用卡车及挖机的检测精度达97%以上。

数学规划的一种障碍目标罚函数算法（英文）

研究了数学规划的一种障碍目标罚函数算法,首先,针对数学规划问题定义了一种障碍目标罚函数,针对凸规划问题,提出了一种求解近似最优解的算法,并证明了对应的收敛性,然后,针对一般数学规划问题又提出一个改进算法,并证明了对应的收敛性,最后,数值实验结果表明了提出的改进算法比传统的障碍函数算法有更好的收敛性.

基于图像轮廓特征的无人水面艇航海雷达目标检测修正方法

航海雷达具有检测范围广、全天候工作等优点,是无人水面艇障碍目标检测的主要手段。但是对于岛屿、货轮等大型目标,航海雷达无法对其所在区域进行准确描述,并且可能将其误判为多个分散的目标。为此,文中结合雷达图像特点,提出一种基于图像轮廓特征的航海雷达目标检测修正方法。首先对雷达图像进行预处理,简化图像数据,增强有关信息的可检测性。然后根据目标对应像素点坐标提取目标轮廓,若不同目标对应同一轮廓,则认为发生误判,并将误判产生的多个分散目标合并为一个目标。最后借助目标轮廓包含的距离和方位特征参数对目标所在区域准确描述。试验测试结果表明,该方法能有效解决大型目标误判问题,并将航海雷达检测结果中的距离误差降低79%以上,方位误差最大减少60%。

乡镇公务员知识更新的主要障碍

目前,在县以下的基层乡镇,公务员多是淹没在繁杂的事务活动中,少有知识更新的意识,即或是有,也因为种种障碍不能持之以恒而逐渐消褪.据分析,对乡镇公务员知识更新形成障碍的主要因素如下:

基于欧氏距离的无人艇载毫米波雷达点迹凝聚方法

毫米波雷达在工作中会存在虚警和目标点迹分裂等问题。当前多数研究均通过处理雷达回波,根据波形特征降低虚警,但结果中仍存在无效点迹;通过依次比较点迹距离和角度等多维信息判断其是否属于同一目标,方法过程较为繁琐,且表示目标状态常用的质心法不够准确。因此文中提出一种基于欧氏距离的点迹凝聚方法,通过对雷达点迹数据进行处理解决了虚警和目标点迹分裂问题。首先,结合雷达回波强度和有效检测范围等先验知识,采用阈值滤波法去除无效点迹。然后,依据“属于同一个目标的点迹速度相同、距离相近”这一规律,通过欧氏距离度量点迹间的信息相似度,实现目标点迹聚类。最后,计算障碍目标的位置和截面宽度等信息,以矩形危险区域表示障碍目标所属范围,从而实现无人艇前方障碍目标的准确检测。实船试验验证了文中方法的有效性。

基于生理和心理效应的公路隧道入口段照明质量检测方法

本研究根据"安全视距法",利用先进的眼动仪系统,通过对多条隧道入口段的现场实验,创新性地总结出一种全新的隧道入口段照明质量检测方法。该方法可直接测取驾驶人员在驾车进入隧道过程中的视觉功效,由此评价隧道入口段的照明质量,它是驾驶人员生理和心理效应的客观反映,弥补了常规照明检测方法(如路面亮度或照度的检测)难以反映人们生理和心理效应所带来的缺陷。文中对研究依据、测试设备、实验条件、实验及数据处理方法进行了详细介绍,并根据数据处理结果,对照明质量进行了分析和评价。该方法的成功运用,将对提高隧道照明设计标准的合理及科学性,具有重要的意义。

一种检测道路照明质量的新方法——停车视距法

根据"停车视距"法,利用先进的眼动仪系统,通过对刚竣工的城市道路现场实验,总结出一种全新的城市道路照明质量检测方法。该方法可直接测取驾驶人员在驾车进入道路照明现场过程中的视觉功效,并以此评价该路段的照明质量,是驾驶人员生理和心理效应的客观反映,弥补了常规照明检测方法(如路面亮度或照度的检测)难以反映人们生理和心理效应的不足。文中对研究依据、测试设备、实验条件、实验及数据处理方法进行了介绍。该方法的成功运用,可为城市道路照明设计标准的制定提供科学合理的依据。

基于碰撞危险度的无陷阱动态航路规划

由于人工势场法中障碍物的影响距离通常为一个固定值,不可避免地导致无谓避碰行为的出现,极大影响航路规划的效率。本文在动态环境下,针对无谓避碰行为,提出碰撞危险度评估模型和障碍物影响距离确定模型;针对障碍物在目标附近目标不可及问题(goals nonreachable with obstacles nearby,GNRON),提出能够区别评估障碍物的时间碰撞危险度模型;针对陷阱问题,提出虚拟障碍物法,以此构成基于碰撞危险度的无陷阱动态航路规划法。仿真结果表明该方法能够有效避免无谓避碰行为和陷阱问题的发生,且无GNRON问题,所得路径也较短且平滑。

改进深度学习框架Faster RCNN的人行道障碍物目标检测

针对现有人行道上障碍物检测效果比较差,提出一种改进的Faster RCNN人行道障碍物检测方法。首先用ResNet101代替VGG16网络,并对其进行优化,使用两个3×3卷积获得比单个卷积更大的接收场,减少了训练参数,提高了对较小障碍物目标的检测精度;其次对原始的RPN结构进行改进,通过增加一个滑动窗口来增大感受野的面积,提高网络的检测能力;然后在特征提取阶段采用双线性插值操作,避免了两次量化对目标检测准确度的影响;最后用Soft-NMS算法对锚框进行筛选,减少了NMS算法滤除交并比大于阈值的框而出现的漏检。实测结果表明,该算法适用于不同场景下的人行道障碍物检测,具有较好的鲁棒性。

Path planning for light-induced dielectrophoretic manipulation of micro-particles

To realize automatic manipulation of micro-particles by light-induced dielectrophoresis （LDEP）, a path-planning scheme based on the improved artificial potential field （APF） for micro light pattern movements is proposed. An algorithm combining guided target and point obstacle based on a new local minimum judging criterion is specially designed, which can solve the local minimum problems encountered by the traditional APF. Experiments of real-time particle manipulation based on this algorithm are implemented and the experimental results show that the proposed approach can overcome the local minimum problems of the traditional APF method, and it is validated to be highly stable for intensive particle obstacles during LDEP manipulation. Consequently, this method can realize real-time manipulation of micro-nano particles with safety, decrease the difficulty of manual manipulation, and thus improve the efficiency of manipulation of micro-particles.

Mobile robot path planning method combined improved artificial potential field with optimization algorithm

To overcome the shortcomings of the traditional artificial potential field method in mobile robot path planning, an improved artificial potential field model （IAPFM） was established, then a new path planning method combining the IAPFM with optimization algorithm （trust region algorithm） is proposed. Attractive force between the robot and the target location, and repulsive force between the robot and the obstacles are both converted to the potential field intensity; and filled potential field is used to guide the robot to go out of the local minimum points ; on this basis, the effect of dynamic obstacles velocity and the robot＇s velocity is consid thers and the IAPFM is established, then both the expressions of the attractive potential field and the repulsive potential field are obtained. The trust region algorithm is used to search the minimum value of the sum of all the potential field inten- sities within the movement scope which the robot can arrive in a sampling period. Connecting of all the points which hare the minimum intensity in every sampling period constitutes the global optimization path. Experiment result shows that the method can meet the real-time requirement, and is able to execute the mobile robot path planning task effectively in the dynamic environment.

“信息茧房”效应下消费者对个性化推荐信息的心理抗拒研究

"信息茧房"效应下,个性化推荐信息容易让消费者产生心理抗拒,消费者对个性化推荐信息的心理抗拒表现在强迫性感受、操纵意图推断和感知目标障碍三个方面,通过构建结构方程模型分析信息因素、情境因素和消费者因素对消费者使用个性化推荐信息的心理抗拒的影响。结果显示,信息窄化是导致心理抗拒的主要原因,负面经验能显著正向影响感知目标障碍和操纵意图推断,提高平台交互质量能够降低消费者强迫性感受,提高信息个性化特征有助于降低消费者强迫性感受和操纵意图,社会影响能在一定程度上降低消费者的感知目标障碍,因此,商家应提高信息质量,优化算法,以避免信息窄化。

Robot motion control in mobile environment

With the problem of robot motion control in dynamic environment represented by mobile obstacles,working pieces and external mechanisms considered, a relevant control actions design procedure has been pro-posed to provide coordination of robot motions with respect to the moving external objects so that an extension ofrobot spatial motion techniques and active robotic strategies based on approaches of nonlinear control theory canbe achieved.

Obstacle detection of mobile robot based on data fusion

To study the problem of obstacle detection based on multi-sensors data fusion,the multi-target tracking theory and techniques are introduced into obstacle detection systems,and the exact position of obstacle can be determined.Data fusion problems are discussed directly based on achievable data from some sensors without considering the specific structure of each individual sensor.With respect to normal linear systems and nonlinear systems,the corresponding algorithms are proposed.The validity of the method is confirmed by simulation results.