机器视觉高斯拟合法自动导星定心系统设计

丽江2.4 m光学望远镜自动导星系统升级改造需要计算CCD图像中实际星像中心的位置,在现有导星定心算法的基础上,利用机器视觉Canny边缘检测和椭圆拟合的方法识别星像轮廓,然后对星像直接二维高斯拟合,计算星像中心位置。研究了导星算法中涉及的天光背景参数、星像轮廓识别所需阈值、星像拟合边界参数的整定方法,总结出有效的自动导星定心方法,并开发了基于Linux平台的高速自动导星定心系统软件。软件对星像的高斯拟合结果与IRAF软件高斯拟合结果一致;同一天区相邻时间图像中星像中心偏移量计算结果也表明算法的有效性。

机载LiDAR地形特征信息快速提取

为更有效地获取地形特征信息,提出一种机载LiDAR地形特征信息快速提取算法。首先,通过构建二次曲面拟合模型,建立实测LiDAR地形数据与拟合曲面的几何规则;然后,采用LM算法迭代参数寻优,获得最优化结果下的地形拟合参数,计算拟合时间及拟合精度;最后,以地形拟合模型为基础,进行地形特征信息的快速提取。通过机载LiDAR实测数据验证,当最优搜索半径为2m时,地形曲面的拟合时间仅为0.02s,RMSE仅为5.09cm。该算法保证了地形特征信息提取效率和精度,能够有效满足机载LiDAR科学研究和工程应用的技术需求。

加速度检测仪数据校正

本文讨论声屏障检测仪检测振动加速度的误差分析、仿真研究、校正,并计算声屏障振动的速度、位移,利用机理分析法建立数学模型求解。问题一:先用matlab绘出原始数据图像,然后通过梯形积分方法,求得声屏障的速度、位移和对应的图像;通过matlab的Jarque-Bera正态检验算法,将图像与题目中所给理想状态下曲线进行比较分析,求得随机误差、系统误差对测量结果的影响程度。问题二:首先采用滑动平均滤波法消除随机误差,对积分后的信号采用LMS算法对误差趋势项分别进行一次拟合与二次拟合,求出拟合表达式,然后进行波形修正得到正确的速度和位移图像,最后通过图像验证计算结果。问题三可尝试用在医学信号处理等方面。