基于多状态卡尔曼滤波的双目视觉导航设计

提出了一种改进的多状态约束卡尔曼滤波器(IMSCKF)双目视觉惯性导航算法。该算法在初始阶段采用Sigma滤波器和三焦点张量约束快速完成初始化,产生的状态向量与MSCKF一致,可以实现初始化和后续导航之间的无缝过渡,提高了系统状态估计的精度和鲁棒性。实验结果表明,本文提出的IMSCKF方法位置跟踪误差维持在±1 mm,角度误差维持在±1°,可以提高双目视觉惯性导航的鲁棒性和精度。

基于局部统计信息的模糊选择滤波算法

提出了一种基于局部统计信息的模糊选择滤波算法,该算法的输出是sigma滤波器与多级中值滤波器滤波结果的加权复合,其权值则是通过对图像中局部统计信息的推理得到的。因此,该算法能够根据图像的具体情况自适应地进行滤波。试验表明,本算法能够有效滤除图像中不同种类的噪声,并具有很好的细节保护能力。

基于改进SLIC方法的彩色图像分割

针对简单线性迭代聚类(SLIC)方法边界分割不精确的问题,提出一种改进的SLIC方法。为降低纹理、噪声等信息对图像边界定位的影响,利用非线性扩散滤波器对图像进行滤波处理,在保持边缘信息的同时滤除噪声、平滑图像,并在第一次迭代后运用Sigma滤波器的特性增加聚类的限定条件,从而改进SLIC超像素聚类效果,提高迭代过程中聚类中心的准确度,减少误分割的现象,并使用像素的亮度距离合并孤立点。仿真结果表明,该方法在分割图像细节方面表现较好,与传统SLIC算法相比,在未增加时间复杂度的同时,能提高边界命中率。

一种自适应消除块效应的新算法

基于块DCT图像压缩方法通常会因比特率低而导致块效应.本文提出一种新的块效应消除算法,目的是既能消除块效应又能充分保护图像的边缘和纹理.算法首先引入均匀块的定义,并给出一种阈值可变的判断转换块是否均匀块的标准.对均匀块的每一行(或列)分别使用自适应的Sigmoid函数代替阶梯函数,以消除块效应;而对非均匀块使用Sigma滤波器进行平滑.仿真结果表明,本文的算法相比Liu(2002)和Luo(2003)提出的相应算法,有更良好的性能.

微小型四旋翼飞行器多信息非线性融合导航方法及实现

导航系统的完好性及可用性是微小型无人飞行器实现自主可靠飞行的重要保障。本文设计了基于ARM处理器的四旋翼飞行实验平台,提出一种采用MEMS微惯性器件、磁强计、GPS、光流图像传感器及气压计的多信息融合导航方案,针对多传感器数据更新不一致的问题,提出了时间更新和量测更新分离的异步滤波方法。针对微小型四旋翼无人飞行器的易受环境影响和多信息数据融合的非线性特点,研究了Sigma点卡尔曼滤波器(Sigma-point Kalman filter,SPKF)的应用,构建了一种新型的四旋翼飞行器微型多信息导航系统。实验表明,该系统在静态和动态飞行环境下可对飞行器的姿态、速度和位置进行可靠估计和量测,能够保证四旋翼飞行器自主飞行的精度和可靠性,满足多种任务需求。

基于预筛选的改进的SAR图像PPB去斑

针对迭代式PPB滤波器时耗过长,而其非迭代式滤波器PPB(non-it)抑制了滤波后SAR图像的纹理和细节特征以及因没有对像素点进行有效的预筛选而影响图像视觉效果的矛盾,提出了一种基于预筛选的改进的SAR图像PPB去斑方法。该方法利用目标反射强的特征对其进行检测和保护,同时缩小滤波器在该处搜索窗口和比较窗口的尺寸;对于其他的像素点,通过像素块均值和方差的比较剔除搜索窗口中不相关的像素点,结合改进的sigma滤波器技术,利用sigma范围进一步排除异值点,让剩余的像素点参与中心点的滤波。实验结果表明,与原PPB(non-it)滤波器相比,改进的滤波器在图像纹理、细节保持和斑点抑制能力方面都有显著的提高,取得了较为满意的效果。

用于SAR图像水域特征提取的斑点噪声压缩方法

本文介绍了合成孔径雷达（SAR）图像的特点，以SAR图像上水域的特征为基础，结合Lee—Sigma自适应滤波器的特点，提出了适合SAR图像水域特征提取的斑点噪声压缩方法，在试验中取得了良好的效果。