基于NC-MCDS算法的拓扑生成技术研究

针对认知无线电系统本身的时变特性,将核心树算法与最小连通支配集算法应用于认知无线电系统的拓扑生成中。对于最小连通支配集算法,提出了一种适用于认知无线电系统的基于节点连通度的最小连通支配集算法(NCMCDS),并对核心树算法与NC-MCDS算法进行了Matlab仿真。通过仿真结果中不同情况下核心节点数与最小连通支配集中的元素个数的对比,比较并分析了核心树算法与NC-MCDS算法的性能。

一种改进的SAD目标跟踪算法

针对SAD算法在目标跟踪的过程中目标易受遮挡、形变等干扰而造成跟踪失败的问题,提出了一种改进的SAD算法。该算法在原SAD算法的基础上,以SAD遍历得到的矩阵为模板,通过SAD矩阵中的最小值及其邻域矩阵的相关值来构造模块矩阵,使之包括SAD遍历过程中的所有与目标图像有交集的数值。通过对SAD矩阵进行分块处理并对每块模板设置不同的权重系数,极大程度地削弱了背景图像对目标图像的干扰。利用SSD算法对构造的SAD矩阵进行匹配跟踪,再通过MCD算法对跟踪效果进行判定,采用多帧融合的方法,当MCD值小于设定值时对目标模板进行更新。通过对初始模板、前一帧模板和当前帧模板分别设置不同权值的系数,融合生成一个新的目标模板。实验结果表明,与传统SAD算法相比,本算法在抗遮挡、抗形变的能力上有显著的优势。

基于改进RRT的清扫机器人全覆盖路径规划

针对钢筋轧制车间中大型非结构化环境下清扫机器人在全覆盖路径规划时所面临的算法运行成本高、避障性能差和区域覆盖率低等问题,提出了一种利用单元分解法分区覆盖和融合跳点搜索法的RRT区域转移的全覆盖路径规划算法。利用MCD(movement cell decomposition)算法实现自由区域覆盖,为了解决区域间路径规划时的避障问题,引入融合跳点搜索策略的RRT算法,通过增加节点扩展的导向性,使其更偏向目标区域进行搜索,并利用贪婪算法裁剪冗余点修正路径以及三次B样条曲线法平滑处理。通过仿真与实验验证了算法在不同环境下的可行性和有效性,相比于其他方法所规划的路径更短且大大降低了路径重复率,提高了机器人避障效率的同时实现了全区域路径覆盖。

基于模板匹配的焊缝自动跟踪系统

焊缝跟踪是焊缝质量控制的前提。针对复杂环境背景下,焊缝跟踪的精度会受到弧光、飞溅以及烟尘等若干因素的影响,提出对预处理后的焊缝图像,采用MCD距离相关匹配方法,构建相关数学模型,然后利用自适应遗传算法,求取该函数模型全局最优解,搜索出实时图像与目标模板图像之间的最佳匹配位置;最后构建跟踪运动模型,准确跟踪焊缝。实验证明,在焊缝跟踪精度和自动调整方面,本系统的方法取得了预期效果。