投篮机器人高动态目标篮球抗干扰跟踪方法

针对投篮机器人对目标球识别跟踪过程中,受到目标球运动图像质量较低,且球可能会被场地、人员等遮挡的影响,造成跟踪效果较差的问题。提出一种新的投篮机器人高动态目标球抗干扰跟踪方法。在明确投篮机器人系统结构,确定其现有检测问题的基础上,使用Gabor滤波器对感知子系统获取的视频帧图像进行消噪处理,突出目标特征和轮廓表征;利用背景差分算法提取得到目标边缘轮廓,使用注意力模型完成可跟踪和不可跟踪的投篮机器人目标球跟踪。在对比实验测试中,所提方法能够精准识别发球空间点以及准确追踪目标球,并且平均绝对误差较小,具有较好的抗干扰能力,能够准确地跟踪高动态目标球。

激光跟踪仪双点靶球座的加工工艺

双点靶球座是激光跟踪仪的常用附件,具有较高的尺寸及形位精度要求,大外圆圆弧与小轴连接处薄弱,加工变形较难控制。对此,提出激光跟踪仪双点靶球座的加工工艺。介绍了具体工艺流程,进行了实测精度对比,确认采用所提出的加工工艺,激光跟踪仪双点靶球座的精度达到外购件水平,可以取代外购件。

球类运动中人体姿态估计研究进展

针对单个RGB图像,人体姿态估计通过对人体关键点定位来估计人体的位置和关节点位置。球类比赛是一种快速的运动,用主观观察对运动员的技术合法性进行判决无法避免错误。因此,文中利用基于人体姿态估计的运动员姿态分析技术进行辅助训练和辅助判罚,有效避免了传统系统中由于人的主观判断对运动员姿态的错误定位。目前,针对人体姿态估计的研究被分为基于传统算法和基于深度学习算法两种主要方式。在基于深度学习算法的基础上又分为单人人体姿态检测和多人人体姿态检测。基于深度学习算法的人体姿态估计通过构建神经网络,运用机器学习的方法提取图片特征读取图片信息,并在用于人体姿态估计的主流数据集上进行性能对比和分析。将人体姿态估计应用到球类运动中,为运动员的日常训练提供了一定的科学参考,同时也最大程度上保证了运动员比赛中的公平与公正。

非直视区域的普通平面镜辅助地面三维激光扫描方法

地面三维激光扫描是获取对象表面几何信息的主要方法之一,扫描对象的完整性是三维激光扫描数据获取的基本要求。为解决实际扫描过程中,因作业空间受限等原因引起的扫描死角而导致点云缺失的问题,本文根据平面镜反射光线原理提出了针对非直视区域的普通平面镜辅助激光扫描数据的获取方法。分析了普通平面镜对激光光束传播路径与距离的影响机理,推导了激光扫描经普通平面镜反射像点对应的物点坐标解算方程;顾及激光扫描特性,设计了包含球标靶和普通平面镜的镜面反射系统,阐述了系统构建、系统检校与系统坐标系构建方法;并通过试验验证了本方法的可行性和精度。

球标靶在点云数据配准中的应用分析

在基于特征的点云配准方法中常用到两种标靶,平面标靶和球标靶。本文在介绍平面标靶和球标靶特点的基础上,用实例比较了球形标靶和平面标靶在点云配准中的精度,并归纳了球标靶在点云配准中的工作流程,同时提出了一种用全站仪提取球心坐标的方法,分析评价了该方法的精度,并编程实现了点云数据从扫描仪坐标系向目标坐标系的转换,为球标靶在点云配准的使用提供有益的参考。

机器鱼仿真水球斯诺克比赛策略

针对中国水中机器人大赛中2D仿真机器鱼水球斯诺克项目,从比赛策略和控制方法 2方面进行研究。介绍仿真平台及斯诺克项目,给出机器鱼对目标球及最佳球洞的选择策略,提出一种基于虚拟区域法的路径规划方法,对仿真机器鱼的运动进行控制。实践结果表明,虚拟区域法在路径规划上是有效的。

球类比赛中运动员的实时跟踪

使用计算机跟踪球场中的运动员,得到每名运动员的时序位置信息,是研究其体能和技、战术特点,辅助教练员进行科学训练的关键技术。运动场景中的目标跟踪方法有其特殊性。介绍了运动员实时跟踪的软件结构,研究了球类比赛中目标跟踪的特征选择、状态转换和实现方法,并以足球为例进行试验。试验结果证明,对多名运动员进行跟踪,算法是鲁棒而快速的。对多名运动员进行跟踪时,每秒帧数(fps)可以达到30。

多体碰撞实验的设计与讨论

设计了一套简单的多体碰撞实验装置,应用统计原理研究了1个小钢球与N个束缚钢球的碰撞过程,分析了其中一些有趣的现象.

蝎毒结肠靶向小球对幼鼠慢性内脏痛的抑制作用

目的:研究蝎毒结肠靶向小球对幼鼠慢性内脏痛的抑制作用。方法:选用新生SD大鼠,出生后8～14d内,每天固定时间给予一次60mm Hg结直肠扩张刺激,建立慢性内脏痛模型,对照大鼠除了不行结直肠扩张外,其他情况同模型大鼠。实验分组:对照组、对照空白小球组、对照蝎毒小球组、模型组、模型空白小球组、模型蝎毒小球低剂量组、模型蝎毒小球中剂量组、模型蝎毒小球高剂量组。大鼠第28天开始胃肠给药,连续给予蝎毒靶向制剂14d后,采用腹外斜肌放电来评估肠道痛觉的敏感性;进而采用离体脑片场电位的记录方法,观察慢性内脏痛幼鼠海马CAl区场电位LTP的变化。结果:模型幼鼠腹外斜肌放电明显增强,服用蝎毒靶向小球后,腹外斜肌放电幅值显著减少(P<0.05);记录离体海马场电位LTP显示,模型幼鼠场电位LTP较对照幼鼠的幅值显著增加(P<0.05),同时蝎毒结肠靶向小球可显著降低模型幼鼠海马场电位LTP的幅值(P<0.05),而对对照幼鼠的作用无统计学差异(P>0.05)。结论:蝎毒结肠靶向小球可抑制幼鼠慢性内脏痛觉敏感性。

钨球侵彻铝合金板的弹道极限研究

弹道极限是终点效应学的重要研究方面。针对钨球侵彻铝合金板的情况,参照相关试验方法,并结合有限元法,提出了一种确定弹道极限的方法;利用结果数据,拟合了不同弹靶条件下弹道极限的经验公式。采用文中方法所得弹道极限,与实验结果相比差别较小,证明了该方法的合理性。

粉体及制备工艺对IGZO靶材致密度及形貌的影响

分别用化学共沉淀粉和单元氧化物混合粉为原料烧结制备In_2Ga_2ZnO_7(IGZO)靶材,对比研究了煅烧温度、烧结温度、烧结气氛、保温对靶材烧结致密度和微观结构的影响。结果表明,混合粉比共沉淀粉更容易促进烧结致密化,但通过选择合适的煅烧温度和烧结工艺,两种原料粉均可获得密度高于99.5%的IGZO靶材。靶材烧成前1100℃保温效果最好,最佳烧成温度区间为1400~1450℃。共沉淀粉优选煅烧温区为900~1050℃,烧结时对氧气气氛更敏感;混合粉优选煅烧温区为750~900℃,且在氧气气氛下烧结优于空气。此外,共沉淀粉烧结体晶粒均匀分布、晶界清晰,而混合粉的烧结体表面晶界模糊,呈"网格状"和"层状"形貌。

球磨过程多目标线性规划寻优研究

本文在球磨粉碎过程数学模型研究的基础上，建立了该过程多目标优化模型，提出了一种用主目标函数和非线性规划相结合求解最优化模型的方法，并通过了实验验证。

小球法测量超声水浸探头声场底座影响分析

使用平面、斜面、圆锥和无底座几种类型的小球反射体,对平面超声水浸探头的远近场分界点和声束宽度参数进行了测量,分析了当下主流测试标准中小球反射法测量时底座设定的发展趋势和合理性。

适用于智能球机的高鲁棒性侵入跟踪方法

智能监控球机广泛应用于家居室内智能监控。针对智能球机无法长时间检测、识别、跟踪侵入目标的问题,该文设计了一种结合目标检测、识别、跟踪算法的闭环结构,并采用控制算法控制球机云台转向自动跟随侵入目标。在运动目标检测方面采用vibe算法,在目标识别上采用神经网络识别目标,其中采用ssd网络检测人脸,使用yolov3网络识别人体,识别出跟踪目标后,采用csr-dcf目标跟踪算法进行目标跟踪,跟踪模式下启动模糊pid控制算法控制云台跟随目标转动,锁定目标后由跟踪模式再度切换到目标识别模式,形成一个检测、识别、跟踪、控制的闭环。经过测试,该方法提高了侵入跟踪功能的鲁棒性,在侵入目标快速运动、存在遮挡、暂时消失的情况下均可长期跟踪。

基于图像识别的弹孔自覆式实弹射击训练系统设计

为适应实弹射击训练自动化、智能化的要求,基于图像识别技术,设计开发弹孔自覆式实弹射击训练系统,具体分析设计系统的识别算法、环数计算和自覆式幕靶循环机构。试验证明,该系统具有自适应能力强、响应时间快、识别精度高等特点,容易实现实弹射击训练自动化和现代化。

实弹射击自动精确报靶系统研制

本文介绍一种实弹射击精确自动报靶系统。在该系统中,发光二极管发射平行光束,光电二极管组成接收传感器阵列,共同组成光电靶。传统的目标靶纸放置在光电靶前,两靶同轴,子弹穿过靶遮挡光束,X、Y轴对应的光电二极管输出脉冲信号,通过编码形成8位二进制地址码,利用单片机进行数据处理和无线通信,可实现实弹射击中的示靶、检靶、报靶自动化,以及成绩的实时显示和记录打印。

炮兵系统多目标定位与跟踪建模(英文)

研究炮兵系统多传感器多目标定位和跟踪的建模方法 .建立了炮兵系统多传感器信息融合模型的总体结构 ,在闭环和聚类概念的基础上 ,提出了一种简单可行的融合算法 ,并给出了状态估计的最优解 .仿真结果证明了在稀疏目标环境下 ,这种算法对于多静态目标定位和多运动目标跟踪是行之有效的 .这种方法可直接用于炮兵C3 I系统 .

高温气冷堆燃料球轨迹CT检测仿真研究与分析

为进一步研究高温气冷堆球流运动,清华大学核能与新能源技术研究院按照1∶5的比例,搭建10 MW高温气冷堆(HTR-10)三维模拟实验台架,采用多层螺旋CT研究燃料球在模拟堆芯中的运动规律,仿真燃料球为外观、质量一致的普通球和目标球。本文对CT球流检测过程进行了仿真,模拟了堆芯中目标球在不同时刻、不同位置的CT重建图像,对图像进行分析,寻找目标球并确定其横向坐标(x,y)和纵向坐标(z)。针对多目标球情况,建立了目标球匹配准则,匹配目标球用不同颜色(c)进行标识,最终完整还原了目标球的五维(x,y,z,t,c)历史运动轨迹信息并动态重现,本文对研究分析高温堆燃料球的行为特征具有重要的参考价值。

纯水射流间接强化对18CrNiMo7-6钢表面粗糙度和残余应力的影响

目的减小高压水射流强化中冲蚀现象对材料表面的影响。方法选择水射流喷射压力、喷射靶距和覆盖小钢珠直径为可变参数,对18CrNiMo7-6渗碳合金钢进行高压水射流强化单因素试验。运用三维表面形貌测量系统和X射线残余应力分析仪对试验后的材料进行测量分析。结果随着压力的增大,表面粗糙度增加,残余应力最大可达693 MPa,但继续增大喷射压力反而会使残余压应力减小。随着靶距的增加,表面残余应力几乎直线减小,表面粗糙度则在靶距为110 mm时达到最小值0.77μm。随着小钢珠直径的增加,表面残余压应力先增大后减小,最大值为782 MPa;表面粗糙度先变小后增大,最小值为0.76μm。结论水射流喷射压力、喷射靶距和覆盖小钢珠直径对18CrNiMo7-6钢的表面粗糙度和残余应力影响明显。同时,每个参数在不同的变化范围,对材料表面主要的影响方式不同,对材料的表面粗糙度和表面残余压应力的影响也存在着差异。

基于遗传算法的摆线钢球行星减速器优化设计

提高效率、减少能源及材料消耗是现代社会机械设计的主旋律。为此,对摆线钢球行星减速器的效率及体积优化予以研究,提供理论依据,建立了体积和效率的多目标优化数学模型,并对分目标函数权重系数进行归一化处理,利用Matlab遗传算法工具箱进行优化计算。经过多次优化计算,取得优化参数及其体积和效率值。结果表明:构建在Matlab遗传算法工具箱基础之上的机械优化设计,其优化效果显著,操作方便。