基于信号强度差值的改进质心定位算法

质心算法用于室内定位时具有实现简单及综合开销小的特点,但定位精度及稳定性较差。为解决该问题,文章利用信号强度差值(RSSI)对质心算法进行改进。将参与定位的参考节点部署为形如等腰直角三角形的定位区域,并采用缩小定位区域的思想将定位区域按照三角形顶点垂直平分线均匀划分为4个定位子区域。在定位过程中,获取信号强度值最大3个参考节点并判断是否构成等腰直角三角形,若满足条件则通过计算参考节点三角形各顶点间信号强度差值以判断目标节点所处子区域,最后以所聚焦子区域的质心坐标作为最终定位结果。仿真结果表明,改进算法相比传统的质心定位算法及三边质心算法具有更高的定位精度和更好的稳定性,且因改进算法避免了使用路径损耗函数,减少了前期参考节点部署工作量。该改进算法是一种较为简单、实用,并且精度和稳定性较高的室内定位算法,适用于各种室内无线定位系统。

入侵植物薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化趋势

【目的】薇甘菊是一种危害性极大的外来入侵植物,2016—2022年间,多次在贵州省发现其入侵种群。预测薇甘菊在贵州的潜在适生区及其变化规律,可对贵州薇甘菊防控体系建设提供依据。【方法】在全球筛选薇甘菊分布点1001个,结合22个环境因子数据,采用最大熵模型(MaxEnt)预测当前及未来气候条件下薇甘菊在贵州的潜在分布情况,并进行主导因子分析。【结果】当前气候条件下,薇甘菊在贵州的高适生区面积为1.51万km 2,占全省面积的8.60%,主要位于黔西南州和黔南州;在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,适生区分布中心坐标(26.43°N,107.00°E)由黔南州向贵阳市转移;影响薇甘菊适生范围的主导因子是年平均温度、昼夜温差平均值、温度季节性变化、最冷月份最低温、年降水量和最热季平均降水量。【结论】薇甘菊在贵州的适生区范围广,温度和降水是主要影响因素。在未来气候条件下,薇甘菊在贵州的适生区呈扩增状态,整体向北迁移扩散的趋势明显。

Isotropic dual p-surface area measure

It is shown that a convex body has minimal dual p-surface area among its affine transformations of the same volume if and only if its dual p-surface area measure is isotropic. A double-sided estimate for the （n-1）-dimensional volume of the intersection of a dual p-surface isotropic convex body in terms of its affine invariant dual p-surface quantity is given. Furthermore, the dual p-isopermetric inequality is obtained.

The Shephard Type Problems for General L_p-Centroid Bodies

In this paper, combining with the L_p-dual geominimal surface area and the general L_p-centroid bodies, we research the Shephard type problems for general L_p-centroid bodies.

Some Inequalities for L_p-mixed Affine Surface Area

In this paper, the concepts of the ith L;-mixed affine surface area and Lp-polar curvature images are introduced, some new inequalities connecting these new notions with Lρ-centroid bodies and ρ-Blaschke bodies are showed. Moreover, a Blaschke-Santalo type inequality for Lρ-mixed affine surface area is established. Our results also imply the similar to the inequalities for Marcus-Lopes, Bergstrom and Ky Fan.

石山苣苔属的潜在适生区特征及其环境驱动变量

石山苣苔属(Petrocodon Hance)是著名的观赏花卉之一,但气候动荡和人类活动的强烈干扰,使其绝大部分被评估为极危(CR),至少也是易危(VU)以上。为重建末次间冰期以来石山苣苔属潜在适生区的时空变化,探讨适生区对环境变化的响应关系,为石山苣苔属的起源、地理分化研究和中国特有种质资源保护、园林开发利用提供理论指导,该研究结合120个分布记录和17个环境变量,应用优化的MaxEnt模型和地理信息技术(ArcGIS)对石山苣苔属在中国及中南半岛的适生区及其分布格局进行模拟,并基于逐步多元线性回归分析、冗余分析和蒙特卡洛检验评估影响石山苣苔属当前地理分布的主导变量。结果表明:(1)优化的MaxEnt模型的预测精度高,AUC值大于0.96;石山苣苔属当前适生区从中国西南部连续分布至越南北部,零散分布于中国中部和南部、块状分布于缅甸北部,其中以中国云贵高原南部为最佳适生区。(2)制约石山苣苔属当前地理分布的主导环境变量为最干月降雨量(bio14)、最热季度平均降雨量(bio18)、最湿季降雨量(bio16)、温度变化方差(bio4)、最冷月最低温度(bio6)、海拔(alt)。(3)在气候变化情景下,石山苣苔属适宜生境的扩张和收缩区位于当前潜在分布区的北部和东北部,是易受气候变化影响的敏感区。末次间冰期,石山苣苔属适生区大规模扩张,但末次盛冰期干冷的环境中几乎没有石山苣苔属适生区。之后,石山苣苔属的适宜生境向高纬度急速增加,而低纬度的适宜生境减少。(4)石山苣苔属适生区的质心从广西永福县(110.10°E、24.69°N)向北迁移至湖南城步县(110.29°E、26.05°N)。综上认为,全球气候变暖对石山苣苔属潜在分布区具有一定积极影响,但是极度的增温会造成石山苣苔属的适宜生境缩减、生态位变窄,而具有成熟喀斯特地貌优势的中国西南部至越南北部可能是其避难的主要场所。

2000—2020年广西北部湾沿海土地利用时空演变分析

本文基于2000年、2005年、2010年、2015年和2020年五期土地利用数据,进行广西北部湾沿海区域土地利用时空演变分析。研究结果表明,近20年间,广西北部湾沿海地区建设用地、养殖池和红树林面积均有显著增长,而林地和耕地面积有所减少。土地利用类型流转较为频繁的是林地、水域和滩涂向建设用地的转换,林地向养殖池的转换,滩涂向红树林的转换。2000—2005年面积年均变化速率最快的地类为养殖池,而在2005—2020年三个时段中面积年均变化速率最大的是建设用地。综合土地利用动态度整体变动不大。近20年来,耕地、红树林、建设用地、林地和养殖池的质心都出现不同程度的向北迁移,而滩涂和水域的质心有少量的向南迁移。2000—2020年,不同土地利用覆被类型的质心迁移幅度由大到小的排序依次为建设用地>红树林>耕地>养殖池>滩涂>水域>林地。

快速区域质心图像匹配算法

针对传统的归一化互相关方法(NCC)在图像匹配时计算量大的缺陷,提出了一种新的基于NCC的快速模板匹配算法。该算法基于粗、精匹配的思想,将区域质心特征、颜色直方图信息与归一化互相关匹配方法结合起来实现图像的定位匹配。在图像匹配时以搜索图像的质心点作为参考点,而非通常情况下以左上角点作为参考点,减少模板的搜寻空间。通过大量的实验表明,该算法可以大大提高全搜索NCC匹配算法的运算速度,同时保持了匹配的精度,可以满足实时性的要求。

图像处理在机械手视觉定位控制中的应用

针对机械手对无mark点成品的视觉定位算法运算量过大的问题,提出了一种图像定位NMAK算法。该算法避开了计算量较大的经典图像匹配算法,实现机械手在目标区域快速定位抓取或放置物品,尤其适合对单一标记区域或多标记区域质心重合或无mark点的圆角目标物进行视觉定位。

基于双目立体视觉技术的成熟番茄识别与定位

研究了基于双目立体视觉技术的成熟番茄的识别与定位方法,获取了成熟番茄的位置信息,用于指导温室内成熟番茄的自动化采摘作业。该方法利用成熟番茄与背景之间颜色特征的差异进行图像分割来识别成熟番茄;根据图像分割的结果,用形心匹配方法获取番茄中心的位置;然后根据相邻区域像素点灰度的相关性,利用区域匹配方法计算番茄表面各点的深度信息。使用限制候选区域和两次阈值分割的方法减少计算量,提高了计算精度。实验结果表明,工作距离小于550mm时,番茄深度值的误差约为±15mm。利用该测量方法可以实现成熟番茄位置信息的获取,测量精度较高。

一种改进的星点质心算法

本文结合图像传感器的实际像元感光区形状和像元填充率,提出了一种改进的质心算法。该方法根据不同像元感光区形状和像元填充率下感光区中心坐标不同的特点,通过修改传统质心算法中像元坐标的取值来提高质心算法的定位精度。在分析星点的灰度分布特点的基础上,明确了如何仿真产生一个星点光斑,并通过仿真实验验证了改进质心算法的有效性。实验结果表明:在理想情况和噪声存在情况下,改进质心算法的定位精度优于双线性插值质心算法和传统质心算法。

竹节纱织物竹节分布均匀性评价方法

针对二值化图像的重心、面积2个指标,利用图像技术对竹节纱织物表面竹节分布的均匀性进行评价。在计算机辅助生成竹节分布图像基础之上,随机生成10 cm×10 cm的竹节分布图,通过考核各图的重心分布位置及各图之间的面积分布变异系数,综合考量竹节纱织物的竹节分布情况。测试结果显示:当竹节密度较低时,减小竹节各个配比之间的长度差异能有效减少竹节不匀的产生。

风沙流中沙粒相输移的测量

在风洞内对风沙流中运动沙粒进行了粒子图像速度场（PIV）测量，通过调整进光量和降噪处理得到了满意的PIV图像与沙粒相的速度场．结果表明颗粒在空中的运动受到球形度、风速的影响：在1m／s来流风速下，在固定点处50～63μm沉降沙粒的垂向速度随时间的变化出现双峰性，其时均值抹平了瞬时速度的波动；随着风速的增大，沙粒受气流脉动作用的影响越发显著，当来流风速增大到3．5m／s时，观察域内的63～80μm沙粒处于悬移状态；当来流风速为5m／s时，整个测量流场内沙粒的垂向速度的平均值为正值，方向向上．采用图像处理的数字掩码技术，处理图像得到了沙粒在流场中的面密度以及单宽输沙率．分析指出实验的误差主要是由沙粒的粒径尺寸和沙粒图像形心位置的不确定性所造成，且提出减小误差的措施．

高精度光纤位置检测误差的研究

研究了基于重心算法的光纤位置检测的系统误差.该检测技术应用在LAMOST焦面光纤定位装置中.从理论角度探讨该误差的产生及影响,并从实验角度给予验证.具体做法是测量相对位置固定,绕同一中心旋转的光纤间的距离,以旋转过程中光纤间的距离变化来衡量该误差.

有向传感器网络覆盖增强研究

为提高视频传感器网络的感知覆盖率,基于有向传感器感知模型,提出一种利用Voronoi图的视频传感器网络覆盖增强算法。该算法采用质心替代节点扇形感知区域并构造Voronoi图,通过调整节点感知方向对代替扇形感知区域的质心进行均匀分布,以消除网络中感知重叠区和盲区,提高整个有向传感器网络覆盖率。仿真结果表明,该算法能够有效提高网络覆盖率并能快速收敛。

几何距优化质心结合隶属度约束RFCM的脑MRI图像分割算法

针对现有图像分割算法聚类复杂以及分割精度不够高的问题,提出了基于几何距优化质心和粗糙模糊C-均值(RFCM)相结合的医学图像聚类分割算法。首先建立软集表示的像素集,并计算每个像素与质心之间的距离,然后基于像素和质心之间的最小距离,将像素分组到聚类中。为了将软集应用到粗糙模糊C-均值中,定义了一个模糊软集,进一步将输入图像转换为二值图像,通过计算连通区域的几何距选择适当的质心。最后利用这些新的质心计算更新像素的隶属度值,从而完成模糊聚类划分。在Allen Brain Atlas等三个医学数据库上评估了所提出混合算法的性能,获得的Jaccard系数和分割精度(SA)都优于几种对比算法。实验证明,提出的聚类分割算法具有良好的性能。

一种快速CCD目标定位方法

重心法是一种高精度的CCD像点位置提取算法 ,但由于数据量大 ,响应速度较慢 ,不适于要求实时响应的数字摄影测量系统。本文提出一种方法 :利用模数混和硬件电路对CCD图像进行预处理 ,从中只获取高于阈值的目标信号 ,再结合目标识别及定位算法确定目标像点的重心 ,使数据处理量大大减小 ,能够满足实时摄影测量的要求。

气候变化和人类活动干扰下骆驼刺潜在分布格局变化特征

气候变化和人类活动是影响物种分布的最重要因素。骆驼刺是我国荒漠区的重要建群种,建群种的丧失将对荒漠生态系统产生严重损伤。因此预测气候变化和人类活动影响下骆驼刺适宜生境的变化特点对保护我国荒漠生态系统具有重要的意义。本研究采用61个骆驼分布点数据,和21个环境因子数据,运用最大熵模型(MaxEnt)预测骆驼刺当前在有、无人类活动干扰下的适宜生境分布,对影响其分布的环境因素进行了评估。并预测未来(2021—2040,2041—2060,2061—2080,2081—2100)四条共享社会经济路径(SSP126,SSP245,SSP370,SSP585)情景下,骆驼刺潜在分布区的变化特点。研究结果表明,在无人类活动干扰的情况下,骆驼刺适生区面积达132.29万km^(2),覆盖我国西北干旱区的大部分面积。年均降水量、最冷季度平均温、平均气温日较差、年均温、温度季节性、降水的季节性和高程被确定为影响骆驼刺潜在分布区的最重要因素。而在加入人类活动强度因素之后,骆驼刺适生区面积显著下降至71.31万km^(2),且呈现出破碎化状态。此时,年降水量、人类活动强度和高程是影响骆驼刺分布的最重要原因。在未来气候情景下,骆驼刺的适生区将产生一定的扩张。尤其在中高强迫(SSP370)和高强迫(SSP585)情景下,骆驼刺的适生面积将随时间推移产生显著的增加,且这种扩张主要向高纬度和高海拔地区发展。骆驼刺能保留大部分原有生境,仅在内蒙古中西部地区发生少量收缩。在气候变化条件下,骆驼刺能够在西北干旱区生存并扩张,故可将其作为防沙治沙的优良物种进行保护与开发。

TransCAD软件在交通分配中的应用

结合使用TransCAD软件的经验及国外相关资料,介绍了TransCAD软件执行交通分配的基本操作及数据准备工作,对TransCAD使用者有一定的参考意义。

基于质心特征和重要敏感区域分类的分形图像压缩算法

图像压缩是数据传输和存储中必不可少的过程,分形图像压缩方法因其压缩方法简单、可任意尺度下重构、解码速度快且压缩比高具有独特优势,但传统分形图像压缩方法存在编码时间过长的缺陷。针对压缩比和恢复效果之间的不平衡问题,在确保图像恢复效果前提下,需要解决编码时间过长的问题。因此,提出了一种基于质心特征和重要敏感区域分类的分形图像压缩算法,通过构造质心特征,将基本分形算法中R块在码本中搜索最小均方误差MSE的问题转换为利用质心特征码本寻找最佳匹配块的问题,简化了块搜索过程,将全局搜索变为局部搜索,同时对重要敏感区域采取全局搜索的方式,以增强恢复图像的视觉效果。实验仿真结果表明,质心特征方法可以有效缩短编码时间,在保证图像恢复效果前提下,本文所提算法相较于基本算法最高可以节省大约64%的编码时间,相较于双交叉和特征方法,可以达到更好的恢复效果。