无人平台人机交互视线追踪技术

设计了一种基于头戴式眼动仪的无人平台人机交互系统,重点分析了基于空间投射原理的二维视线估计算法,通过多相机配准将眼动仪输出的三维视线向量映射在已知坐标的二维界面中,利用双向识别,分别识别视线与屏幕交互界面,实现人眼注视点在人机交互软件界面中的坐标转换。将注视点转换为交互指令,实现眼动与平台的交互。通过设计无人平台目标跟踪交互实验,比较了视线追踪与触控交互在简单点击交互任务中的适用情况,结果表明对比触控交互,使用视线追踪能将简单点击交互事件时间缩短1~1.5s。

多视图专家组区域建议预测的视觉跟踪

为解决大多数最新的目标跟踪器都面临着判别特征表示缺乏多样性、目标定位过于模糊以及正样本的数量要求问题,提出一种基于多视图的顶层特征的区域建议网络的跟踪预测学习算法。融合多种视图的特征表示方式,利用丰富多样的语义信息,有效解决判别特征过于单一的问题。在扩展的边界框上构建多个支持向量机模型并加入区域建议网络模块,精确优化边界框,预测最优的目标位置,缓解目标定位过于模糊和正样本的数量有限的问题。通过大量视频基准序列对方法的综合评价,其结果表明,提出方法融合了轻量化的深度学习模型和多视图专家组的优点,使跟踪性能有了显著提升。

Multi-view video color correction using dynamic programming

Color inconsistency between views is an important problem to be solved in multi-view video systems. A multi-view video color correction method using dynamic programming is proposed. Three-dimensional histograms are constructed with sequential conditional probability in HSI color space. Then, dynamic programming is used to seek the best color mapping relation with the minimum cost path between target image histogram and source image histogram. Finally, video tracking technique is performed to correct multi-view video. Experimental results show that the proposed method can obtain better subjective and objective performance in color correction.

基于LSTM-KF的非共视情况下舰船目标跟踪

为解决实际舰船航行环境中,因岛礁遮挡造成非共视情况导致时差定位无法正常运行,转换为测向定位时常出现轨迹跳变的问题,将卡尔曼滤波(KF)算法和长短时记忆(LSTM)网络相结合,通过分析共视情况下目标运动轨迹,对非共视情况下的目标位置预测进行了研究和仿真。通过对比分析测向定位结果及联合算法的测试数据,结果表明在非共视情况下,所提出的联合算法可以更加精准地对目标进行定位跟踪,有效减少了轨迹跳变的发生。

“动人以言”兼“动人以行”:中国共产党关于传播的重要理念

依据现代传播学的专业视野,传播可整体理解为传播主体通过媒介、符号来分享或交流信息的专门性活动。中国传统“言-行”传受智慧基于实用理性,肯定实际行动或事实的示范性说服作用。中国共产党于百年传播实践中一面遵循专业原则,坚持专业传播模式,另一面继承传统“言-行”传受智慧,重视实际行动和事实本身的说服作用,从而形成了一种“双轨传播观”:思想内核上专业原则与实用理性兼顾,行为模式上“动人以言”与“动人以行”并举。这在一定程度上回应了构建中国特色马克思主义传播理论的理论议题,并有利于更加明确和坚定我国国内、国际传播总体实践的基本策略。

基于非线性运动和空间一致的多摄像机运动员跟踪

运动员跟踪是体育视频理解领域中构建复杂运动分析系统的关键技术。针对体育视频跟踪研究中存在的目标遮挡频繁、运动速度突变问题,提出了一种基于非线性运动模型和空间一致性的多摄像机多运动员跟踪方法。在局部轨迹关联部分通过无迹卡尔曼滤波对运动员的非线性运动模型进行估计,并利用跟踪丢失到恢复匹配之间的检测结果建立虚拟轨迹作为辅助观测值,能够平衡跟踪精确度和鲁棒性。在跨摄像机轨迹关联部分,利用多个摄像机的局部轨迹在全局平面图中的投影轨迹的空间一致性得到全局轨迹。还利用开源的谷歌足球增强学习环境制作合成的足球运动员跟踪数据集。实验证明本文提出的方法能够有效提升运动员在遮挡情况下的跟踪效果,多目标跟踪精度达到了71.5%,同时消融分析证明了合成数据在此研究领域的有效性。

基于重叠视域的跨相机多目标跟踪

针对短道速滑运动员检测难度大,难以准确进行跨相机目标交接等问题,提出了基于重叠视域的跨相机多目标跟踪算法.通过使用Global context network(GCnet)注意力模块、Funnel ReLU(FReLU)激活函数和Distance-IoU非极大值抑制(DIoU-NMS)改进YOLOXs算法,提高对粘连目标的检测精度.依据平面单应性原理将相机图像坐标映射至统一世界坐标以关联相邻相机,提出基于目标质心位置相似性与检测框空间相似性关联权重的改进型匈牙利匹配算法,实现跨相机目标一致性判定.实验结果表明:YOLOXs-GFD算法的平均准确率在Skater数据集和INRIA数据集上分别提升2%、1.1%.MOT-skater数据集上,跨相机多目标跟踪指标MCTA和IDF1分别为80.6%、83.7%.所提出的算法对短道速滑运动员的跨相机跟踪具有更优的准确性与鲁棒性.

基于步态的摄像机网络跨视域行人跟踪

非重叠视域摄像机网络行人目标跨视域跟踪是智能视觉监控的基本问题之一。针对基于外观一致性假设的行人跨视域跟踪方法对光照或衣着变化敏感的问题,提出一种融合基于2D骨架图的步态特征与时空约束的跨视域行人跟踪方法。从单视域局部轨迹提取骨架集合计算步态特征,建立跨视域目标跟踪问题的整数线性规划模型,模型参数由步态特征相似度和时空约束定义,利用对偶分解算法实现问题的分布式求解。通过步态特征与更加精细化的时空约束融合,显著提升了仅基于步态特征的跨视域跟踪算法对于光照和衣着变化的鲁棒性,克服了单独使用步态或时空特征时判别力较弱的问题。在公开数据集上的测试结果表明,所提方法跟踪准确,且对光照和衣着变化具有鲁棒性。

一种面向卫星共视授时应用的星站钟差融合方法

面向GNSS共视授时系统中非连续性多源星站钟差的数据融合需求,提出了一种采用集中式融合结构的数据融合方法。具体地,采用Hampel滤波器剔除钟差观测数据中的奇异值并填补空缺值;采用动态权值分配的加权平均算法实现钟差数据融合;采用Kalman滤波器或α-β滤波器进行跟踪滤波,生成钟差融合终值。仿真实验结果表明,所提出的数据融合方法能够有效抑制观测过程中的误差,输出一组更接近真实值的星站钟差数据,适合星站钟差数据的融合处理,也为其他非连续性多源数据融合应用提供借鉴思路。

基于视图不确定关系模型的地面目标位置估计和跟踪

为了实现地面上目标的位置估计和跟踪,提出了一种摄像机平面视图与地面位置估计之间关系的建模理论,推导了正态随机变量在投影下的变换;首先分析了随机变量(摄像机图像平面上的位置估计和地面上的位置估计)在投影变换下的变换方式,将变换后的随机变量中的Cauchy分量的强度与图像平面上目标的真实位置到地面无穷远处的直线投影之间的距离联系起来,表明了当某些几何性质满足时,投影变换会将正态分布映射为正态分布;其次采用无迹变换来计算得到变换后的随机变量的矩;最后采用得到的建模相关性设计了一种用于多个摄像机位置估计的最小方差估计器,并应用于跟踪地面上动态环境中的多个目标;实验结果表明,提出的模型不仅具有较好的组合位置估计能力,而且还能够利用这种模型得到的最小方差估计器有效地呈现和跟踪地面目标。

自动多视点技术的眼睛跟踪方法

自动多视点技术能够看到物体多角度的立体对图像,目前大部分使用多分区的方法,使得每个视图的分辨率很低。提出了2个分区的自动多视点方法,使用电荷耦合器件传感器获得观察者眼睛位置与独立视区边界比较后,通过计算机适时调整亚屏幕上对应角度的立体对场景,使之与眼睛位置匹配,从而能够观看到多角度的立体场景。通过这样的方法,使研制的裸眼立体显示器无论有多少个视点,都只需将屏幕划分为2个分区,从而极大地提高了立体影像的分辨率。

基于场景模型的多摄像机目标跟踪算法

在多个相机组成的视频监视系统中,当目标物移出某一相机的视野而进入下一个时,如何实现相机的交接,实现目标物的继续跟踪是监视系统中要解决的关键问题。针对该问题,提出了一种基于位置比较的多摄像机运动目标跟踪方法。为获得目标物的位置,建立多个相机与目标物世界坐标之间映射关系的场景模型,并根据目标物出现在不同相机之间的视野边界线上的瞬间时刻的位置来给出重叠视野的边界线。由此可对任意角度摆放的多个具有重叠视野的相机之间运行的目标物进行接力跟踪。该方法可以适应多个目标物同时进入场景的情况,实验结果表明,该方法具有较高的鲁棒性,能够满足视频跟踪的实时性要求。

舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统研究

针对舰载光电跟踪系统训练中存在的缺乏目标跟踪环境的实际问题,首先,介绍了国内外虚拟仿真技术在武器系统训练中的应用;其次,介绍了舰载光电跟踪系统的虚拟仿真系统的功能;第三,提出了虚拟仿真系统的总体设计方案;最后,说明虚拟仿真技术是人在回路仿真训练系统研制中新的有效手段。

可变视场下的火灾探测算法

针对火灾发生初期由火焰面积小、特征不够明显且易受干扰等因素所导致的火焰识别困难的问题,提出一种可变视场下小面积火焰快速探测方法.该方法利用旋转云台实现小面积火焰疑似区域的大监控范围跟踪和视野中央聚焦;通过镜头变焦处理对小面积火焰进行自动放大,提高火焰区域"多分辨"视觉识别特征的显著性;采用自适应区域增长算法对火焰图像进行识别,有效完成火焰疑似区域分割;通过建立的信任度概率模型,将疑似概率作为火焰判定的量化参数,用于火焰区域的最终确定,从而在识别算法和图像获取硬件设备两方面改善火焰探测系统的工作效率.实验结果表明,火焰成像质量得到明显改善,火焰特征识别速度得以明显加快,小火焰检测精度显著提升,可广泛应用于火灾早期以及远距离火焰检测与预警.

基于虚拟仪器的靶标动态图像测试技术

为了实现动态目标的快速跟踪、定位和检测,设计了基于虚拟仪器的靶标动态图像测试系统。该系统利用LabVIEW和IMAQ Vision完成软件编程,对实际靶场靶标动态图像进行采集、识别、跟踪、回放和数据处理。结果证明,虚拟仪器能快速、准确地处理偏离靶标的误差以及误差统计特性。

一种俯视行人的多目标检测和跟踪方法

提出了一种针对俯视客流计数的多目标自动检测和跟踪方法。该方法主要包括四个组成部分:运动检测、目标表示与识别、目标跟踪建模、目标跟踪。即首先通过视频帧间差法粗略检测出一帧图像中成片运动或变化的区域,在变化区域里遍历搜索目标;视觉目标表示为外形对称、外观具有某种形状结构、颜色均匀等一系列弱分类特征串联组成的形式,可以快速检测判别俯视行人的头部;再对检测到目标重新建模以便后续的跟踪;最后利用连续自适应的均值移位算法跟踪检测到的多个目标。检测与跟踪并行运行,跟踪可以验证检测到的目标。实验证明,该方法是有效的。

基于贝叶斯理论的分布式多视角目标跟踪算法

为了有效解决传统单视角跟踪难于处理的目标遮挡问题,本文提出了一种分布式多视角目标跟踪算法.该算法首先基于贝叶斯理论,为多视角目标跟踪问题建立了分布式数据融合的概率框架;并利用粒子滤波器对所需后验概率进行近似,提出了自适应的观测模型和状态转移模型.各摄像机能够并行化地进行数据采集、处理、融合,而无需集中式处理单元;能够有效避免遮挡造成的误差传递,提高跟踪算法的鲁棒性.实验证明了本文算法的有效性.

基于多视角航拍配准的运动小目标检测与跟踪

针对存在3D场景遮挡的航拍视频运动小目标跟踪问题,提出一种基于多视角航拍配准的运动小目标检测和跟踪算法。该算法首先对图像序列间隔采样,利用Harris检测器提取全局特征点,通过Delaunay三角网对待配准图像实现初始匹配,然后利用整合变换模型计算差分图像,并利用累积能量检测出目标,最后通过卡尔曼运动滤波消除运动目标跟踪的抖动。实验结果表明,该算法对城市和郊区场景的航拍视频可以检测出最小30个像素的缓慢运动目标。

基于单目视觉的同时定位与地图构建方法综述

增强现实是一种在现实场景中无缝地融入虚拟物体或信息的技术,能够比传统的文字、图像和视频等方式更高效、直观地呈现信息,有着非常广泛的应用.同时定位与地图构建作为增强现实的关键基础技术,可以用来在未知环境中定位自身方位并同时构建环境三维地图,从而保证叠加的虚拟物体与现实场景在几何上的一致性.文中首先简述基于视觉的同时定位与地图构建的基本原理;然后介绍几个代表性的基于单目视觉的同时定位与地图构建方法并做深入分析和比较;最后讨论近年来研究热点和发展趋势,并做总结和展望.

基于机动目标模型的无人机视场跟踪仿真研究

为了跟踪地面机动目标,对无人机的视场进行了研究;分析了视场中目标位置的解算以及飞机、目标与视场的运动关系,并建立了三者的相对位置关系模型,推导出视场对目标进行跟踪的控制量;简要介绍了机动目标的"当前"统计模型及其自适应滤波算法,在该算法对目标跟踪的基础上,可以更准确地计算出视场校正控制量;对视场跟踪进行了仿真验证,利用飞行航迹和目标轨迹模拟,无人机盘旋跟踪地面运动目标,实时计算出偏差角控制量并调整视场;仿真结果表明,视场对机动目标的跟踪效果良好,算法稳定可靠。