Robust Performance of Scene Matching Algorithm

Performance analysis is very important in the study and design of scene matching algorithm. Based on the analysis of the common performance parameters, robustness of scene matching algorithm is defined, including the definitions of robust stability and robust performance, and the corresponding evaluation parameters matching margin and matching adaptability are given. With application of these robustness parameters on 8 scene matching algorithms, quantitative analysis results of algorithm robustness are obtained. The paper provides an important theoretical reference to the performance evaluation of scene matching algorithm.

改进形状上下文蚁群算法的边缘景象匹配方法

针对弹体低空飞越沙漠、山地等区域时,实时图与基准图之间尺度差异大,匹配误差大的问题,提出一种用改进的形状上下文结合蚁群算法对边缘特征进行部分形状匹配的方法。为克服异源图像边缘特征的形状差异,在形状上下文算法的基础上,提取边缘邻域特征,根据边缘邻域特征相似性进行粗匹配选出候选边缘,再利用候选边缘和待配准边缘点的位置关系和形状相似度使初始化后的蚂蚁遍历所有边缘点,然后利用转换后匹配点对的距离加权和计算信息素增量,由相邻匹配点对的方向约束关系计算其权重,并根据相邻匹配对的距离关系辨别出没有正确匹配关系的边缘片段,则剔除片段上的匹配点对,对应匹配对的权重为零,最后多只蚂蚁共同多次迭代得到最优匹配结果。在实测红外可见光数据集上进行景象匹配实验,结果表明,提出的算法显著优于SIFT算法,能够克服异源图像上边缘特征的形状差异,实现两个边缘特征的精确匹配,定位精度比传统的边缘特征匹配方法提高了43.71%。

高校教学评价制度对教师教学绩效影响的实证研究:基于全国63所高校的数据检验

教学质量是高校的立校之本,要提高教学质量,需要对教师的教学工作进行有效的评价。虽然我国高校教师的教学评价开展了近四十年,但现行评价制度的效果如何,能否对提升教师的教学绩效产生积极作用,较少有学者对此展开实证分析。基于全国63所高校的匹配数据,使用分层线性回归模型,实证分析评价制度的构成及其对提升高校教师教学绩效的影响。当评价制度的构成具备以下四个特点时,能够提升教师的教学绩效:第一,评价主体不宜选择全面评价;第二,评价内容要面对教学的全过程;第三,评价方式不能只有定性评价;第四,评价结果要反馈具体问题。

基于归一化模板匹配算法的动作电位检测IC

针对多通道神经元动作电位(AP)信号采集硬件系统中,前端采集IC因电极阻抗、应用环境、系统功耗以及系统面积等因素而导致原始信号信噪比较低的问题,设计一种基于归一化模板匹配算法的AP信号检测IC。该检测IC基于模板匹配算法,并引入信号归一化以去除冗余信息。为确保芯片的实时性并降低功耗,芯片整体采用三级流水线结构,各个模块间插入门控时钟,同时可通过SPI总线配置更新其工作状态。在SMIC 180 nm数字工艺下,裸片面积为0.98 mm^(2),配置模板信息时功耗为701μW,完全工作时功耗为8.07 mW,且采用QFN48封装形式。测试结果表明,所设计的AP信号检测IC具有较好的抗噪性能,可用于信噪比较低的环境来降低信号传输带宽,即使在-10 dB信噪比环境下,评价模型综合性能的F1-Score仍可达到94.65%。

基于风电-负荷匹配度的风电消纳能力自动评估方法

风力发电是一种绿色清洁发电技术,风能分布不均,存在着弃风问题,基于此,研究基于风电-负荷匹配度的风电消纳能力自动评估方法。创建风电-负荷场景,获取真实风电-负荷数据,计算风电-负荷匹配度,选取风电消纳能力自动评估指标,构建风电消纳能力自动评估模型,明确构建模型的约束条件,基于粒子群优化算法获取评估数值,根据评估规则确定风电消纳能力,实现风电消纳能力的自动评估。实验数据显示:应用提出方法获得的风电消纳能力自动评估时延最小值为11.4 s,评估结果误差最小值为2%,风电消纳能力评估效果更佳。

低空无人机摄影测量影像匹配算法比较研究

无人机摄影测量获取的影像具有高分辨率、纹理特征明显等优势,广泛应用于测绘行业各个领域。针对低空无人机获取地物特征不一致的区域,采用SIFT、SURF、ORB、AKAZE 4种影像匹配算法对4类不同地物特征图像进行匹配,深入分析不同算法对不同地物的匹配性能及特点,并通过改变图像旋转角、亮度和增加噪声等方法评价4种算法的稳定性。结果表明:SIFT和SURF在匹配图像过程中稳定性更高。

功率分流混动换挡方案匹配分析

根据某款轻卡车型搭载功率分流两挡混动箱,对混动箱的换挡方案进行匹配分析。通过理论计算和实际台架数据测量等方法,从挡位的匹配定义,换挡时间和换挡耐久分析,搭载整车时换挡时机的分析及整车的动力性、经济性表现,以及换挡过程对其他系统的需求等方面分析,得出该混动箱的最优挡位匹配方案。通过最优挡位匹配方案的计算分析,使得该款混动箱无论在动力性及经济性方面能够满足客户的使用需求,在舒适性方面也有很好的表现。

景象匹配制导基准图选定准则研究

系统地研究了一些图像可匹配性检验参数,定义了图像的自匹配性能参数,设计了该参数的计算方法,进而提出一种新的基准图选定准则。基于理论分析与仿真实验,指出了常用准则存在的局限性,说明了本方法的优越性;通过大量的基准图选定实验,给出了特定条件下常用准则的门限值,验证了该准则的有效性及实用性。

基于遗传算法和最小二乘法的曲面匹配

针对基于最小二乘法的 ICP曲面匹配算法难以处理待比较曲面的局部大变形问题 ,提出一种改进算法。即采用遗传算法确定曲面初始相对位置以保证匹配优化结果为全局最优值 ,利用 ICP算法匹配结果构造偏差阈值 ,以此阈值过滤点群后再以最小二乘法进行匹配处理 ,消除局部大变形影响 ,获得合理的变换矩阵。以此变换矩阵变换初始点群再进行误差计算 ,从而获得理想的匹配结果。试验表明 ,该准则对局部大变形的处理效果优于常规的最小二乘 ICP曲面匹配算法。

一种实用的归一化互相关景象匹配算法

相关匹配算法是景象匹配定位系统的核心。本文提出一种用于景象匹配定位系统的相关匹配算法，称之为归一化互相关景象匹配算法，并进行了理论分析和用真实的景象数字地图进行了大量的计算机仿真试验。试验结果表明，该算法在信噪比不小于１并且实时图大小不小于１０×１０个网格的条件下，其正确匹配概率大于９７％，圆概率误差在一个景象数字地图的网格以内。

一种实用的景象匹配仿真方法

设计了一种实用的景象匹配仿真方法。用该方法对匹配算法进行性能评估,可提高所获取的算法性能参数的可信度。基于对特定匹配算法的性能参数进行分析,提出了一种面向景象匹配制导的基准图可匹配性检测方法,为匹配区基准图的选定提供了新的度量参数。仿真比较实验结果验证了本文仿真方法的实用性、有效性。

景象匹配评估系统中图像特征指标的选择(二) 相关面统计特征

在图像匹配评估系统中 ,图像特征指标体系的选择 ,除了图像自身的统计特征 ,度量实时图与基准图的相似性特征也是很重要的。定义了几个相关面统计特征 ,并通过实验说明这些特征与匹配性能的关系 ,这些特征与图像统计特征一起构成了图像特征指标体系的一部分。

景象匹配评估系统中图像特征指标的选择(一)图像统计特征

采用统计试验的方法进行景象匹配算法的性能评估是当前的重要研究课题。通过统计试验建立匹配性能与图像特征指标体系之间的关系是研究的重点 ,因此选择一个合理的图像特征指标体系是很重要的。文中论述了评估系统中图像特征指标体系的选择问题 ,分析和试验指出 ,建立在实时图尺寸上的特征更符合理论分析结果 。

巡航导弹景象匹配算法适应性研究

文章针对景象匹配制导的需求,研究了去均值归一化、基于直方图拉伸和基于局部平滑相关匹配算法,分析了算法的适应性、计算量和实时性等,比较了每种算法的优缺点。结合巡航导弹的使用,讨论了影响匹配结果的一些基本的、可能的因素,主要是环境因素。用三种分辨率的图像作了大量的实验,针对这些算法的匹配概率及地物适应性等方面进行了编程验证和综合分析,给出了有关结论。

基于PERCLOS的机动车驾驶员驾驶疲劳的识别算法

阐述了 PERCL OS测评驾驶疲劳的机理 ,对测试驾驶疲劳的几种方法的测试精度进行了比较 ,认为P80是最好的。应用二维高斯模型、灰度直方图、灰度模式匹配等图像分析和识别手段定位和追踪眼睛睁开、闭合的变化过程 ,统计出眼睛闭合时间。利用概率和数理统计方法给出了一种行之有效的、基于

一种地磁匹配制导基准图制备方法及其有效性评价

针对地磁匹配制导基准图制备的需求,采用Surfer8.0软件提供的12种插值算法对选定区域离散总磁场强度测量值进行了网格化处理,生成所需的地磁基准图;提出了适用于地磁匹配制导的数据网格化有效性评价标准,并依据所提出的评价标准对使用12种方法所生成的地磁基准图进行了评价。结论表明:在选定区域,克里格法和径向基函数法生成网格化数据指标较好,这两种方法可以生成精度较高的网格化数据。

地磁导航的迭代评价匹配算法

针对现有地磁匹配基本算法在数据批处理上实时性能的不足和需要预先指定匹配数据序列长度的困难,提出了一种用于地磁导航的迭代评价匹配算法(Iterative evaluation matching algorithm,IEMA)。基于迭代求解思想,将算法时间分散在各个采样时刻,同时采用实时评价方式,在每一步迭代求解后根据实际情况来判断是否可以输出匹配定位结果。试验结果表明,迭代评价匹配算法应用于地磁导航是有效可靠的,并且它能够自适应调整匹配数据序列的长度。

景像匹配导航系统全局仿真技术研究

提出了开展“景像匹配导航系统全局仿真技术研究”的四个重要环节,即纯计算机仿真、半实物仿真、飞行实验仿真和系统评估仿真,并详细介绍了北航“地形匹配/景像匹配-211工程重点实验室”以此为基础开发的五种仿真平台,为景像匹配导航系统的全局仿真研究提供了一个总体框架。

景象匹配辅助导航系统中的精确图象匹配算法研究

景象匹配辅助导航系统需要在获取飞行器位置偏差的同时获取飞行器相对预定航迹的航向偏差,即获取实测图相对于参考图之间的旋转变换参数。为此,将最小二乘原理引入景象匹配辅助导航系统以获取图象匹配时的旋转变换参数。由于最小二乘原理只能用于一一对应点集的匹配,为此,在给出实时确定图象特征点集一一对应关系方法的基础上引入了最小二乘原理以计算该图象一一对应点集之间的最优相似变换参数,从而构成了应用于景象匹配辅助导航系统的精确图象匹配算法。仿真结果表明,本文研究的精确图象匹配算法在对50个一一对应点对匹配时可以在0.1秒以内完成,且相似参数计算准确,满足了景象匹配辅助导航系统对图象匹配算法准确性和实时性的性能要求。

红外热像仪综合性能的客观评价及实现技术

为了改进红外热像仪综合性能指标的适用性并减小视觉感知引入的检测不一致性,研究了TOD检测方法及其机器视觉实现技术.针对MRTD方法在评价凝视阵列热像仪综合性能时的局限性,分析了TOD检测方法对凝视阵列热像仪动态场景检测、动态非均匀性校正等技术的适用性,通过在成像观测环节用人类视觉传递函数及心理认知模型取代人类视觉观测过程,用模糊函数抽取模拟热像仪信道模糊过程,用几何模板匹配取代视觉认知过程,实现了TOD指标检测过程的客观化.采用TOD检测方法可将热像仪综合性能指标的测量不确定度由±20%改善到8%,采用几何模板匹配过程实现机器判读时可进一步减小约1/2.采用TOD指标及机器视觉实现方法可有效提高凝视阵列热像仪综合性能指标的适用性和一致性.