低轨碎片自然交会成像极限能力分析

低轨空间碎片交会成像时,因观测角度的变化产生固有像移。利用空间物像点之间的映射关系构建像面位置方程,通过计算曝光时间起止点的像点位置获得固有像移,建立该固有像移的函数拟合模型,利用不同轨道参数的计算结果进行模型精度验证。根据像移对像质退化的影响,建立包含相对旋转角速度、目标张角和曝光时间的空间分辨率约束条件,利用该约束条件可计算低轨抵近成像场景下相机的极限分辨率。

基于2D激光探测的立木胸径几何算法优化

目前林业测绘中使用2D激光扫描仪对树干立木胸径及位置的测定研究占据重要地位。针对3种较为常用的几何类算法(弧长法、切线法和双余弦法),提出在近距离下利用补偿角对其测量值进行补偿的方案,研究了弧长法与切线法补偿角随距离的变化关系,并进行回归分析,所得拟合方程的R^2均大于0.85。运用拟合方程在0~5.5 m范围内对实际树干进行验证,试验选取了5株杨树树干,通过算法补偿,半径与距离测量值的准确性均得到提高,其中弧长补偿算法和切线补偿算法对半径的测量精度分别比未补偿前提高了10.6和10.7个百分点,补偿后的绝对误差均值分别为4.8 mm和3.8 mm;补偿后距离测量值绝对误差均值可分别控制在66.0 mm和15.9 mm以内。试验证明2种补偿后的几何算法均可作为近距离下的林业测绘算法,其中切线补偿算法更优。

一种基于光流拟和的航拍视频图像全局运动估算方法

在多分辨率光流估算的基础上,提出了一种基于光流拟和的方法用于对航拍视频图像中的全局运动进行估算。在利用光流对全局运动模型拟和时,针对光流估算的不确定性以及图像中独立目标运动的干扰,提出了一种光流分块拟和与评估的方法用于剔除光流场中不利于全局运动估算的干扰数据,从而有效提高了全局运动的估算精度。航拍视频图像配准与独立运动检测的仿真结果均验证了算法的有效性。

改进的足球机器人直冲射门算法

为了提高多机器人协作进攻的效率,提出了一种改进的直冲射门算法。对球的运动信息进行分析,预测出射门击球点的坐标,并使用最小二乘拟合法计算出机器人的运动方程。将球运动到击球点花费的时间代入运动方程,其解作为射门时机预判的条件。实验结果表明,与原算法相比改进的直冲射门算法在传球球速较快的情况下也能保证较高的击球率和成功率,使多机器人协作进攻的成功率明显提高。

一种改进的基于光流的运动目标的检测算法

讨论了序列图像的运动目标检测算法 ,在传统的光流场计算方法的基础上 ,提出了基于帧间差阈值法的快速光流算法。整个算法简单、有效 ,保证了序列图像中运动目标跟踪的实时性和鲁棒性。

机车轮对压装力准确性影响因素的研究

研究了在机车轮对压装过程中影响压装力检测准确性的因素。根据Navier-Stokes方程推导出流体动力作用对压装力检测准确性的影响;利用MATLAB的PDE工具对压装过程中液压油空间流速进行了动力学仿真,并以此分析了不同因素对压装力检测准确性的动力学影响;根据油缸变形公式及传统摩擦力公式,提出了影响压装力检测准确性的静力学因素,并通过实验验证了该方法的有效性与准确性。结果表明:通过选择合适的压装参数并采用二次曲线拟合压强与压装力关系,可以有效提高压装力检测的准确性。

基于椭圆拟合的晃动虹膜图像的检测算法

针对虹膜识别系统中晃动影响识别准确率的问题,提出了一种基于椭圆拟合的晃动虹膜图像的检测算法.首先对虹膜区域利用Gabor滤波器卷积初步估计光斑的位置;然后在放大5倍的截取虹膜图像上定位有效光斑;最后,对每个光斑的边界进行椭圆拟合,并计算长短轴比例和拟合误差,误差较小且长短轴比例大于1.55的图像判定为晃动图像.在CASIA-IrisV3-Lamp数据库上的实验表明,该方法检测晃动虹膜图像的准确率达到100%,提高了虹膜识别系统的准确率.

连续运动螺纹尺寸自适应机器视觉检测

针对螺纹零件尺寸检测效率低、工作强度大、检测精度不高的问题,提出了一种连续运动螺纹尺寸自适应机器视觉的检测方法。首先设计了一套在线图像采集装置用于采集运动螺纹零件的图像;其次使用NCC(normalized cross correlation)归一化匹配算法,完成对螺纹零件的识别及追踪,在此基础上设计了自适应的ROI(region of interest)裁剪区域;然后通过Canny算法提取边缘轮廓,利用最小二乘法直线拟合技术对螺纹轮廓进行直线拟合,生成螺纹中径线,完成对螺纹中径的测量;最后在使用Harris角点检测算法提取多螺纹轮廓波峰与波谷的基础上,提出了利用螺纹中径线与各角点之间的距离来完成对角点的细化。实验表明,所提方法在螺纹尺寸检测方面具有可行性和有效性。

利用弹头目标微动信息的两种三维散射中心提取方法

雷达目标三维散射中心提取技术广泛应用于散射特性分析、建模以及目标跟踪。结合弹头目标的微动信息,可以间接得到雷达视角信息。本文在分析了此转化关系的基础上,提出两种三维散射中心提取方法,分别是投影方程求解法和球面拟合法。原理上,分别从代数和几何两个方向体现一维投影距离到三维空间位置的映射原理;算法上,解方程法是基于映射原理,进而求解矩阵方程来实现的;球面拟合法根据一维投影数据的球形分布规律从映射图中提取球面,过原点的直径与球面的交点即为强散射中心。GTD散射模型回波数据和暗室测量数据分别验证了这两种方法的有效性。最后,对两种方法的特点和性能进行了比较,同信噪比下,球面拟合法优于解方程法约15dB。

短模糊尺度下运动模糊参数的频域识别方法

为较精确地识别短模糊尺度下图像的运动模糊参数,提出了Hough变换、Radon变换和曲线拟合相结合的模型。对频谱图进行分析,指出MRT算法误差较大,建立了Hough变换线检测取最长直线角度的模型鉴定模糊方向。针对模糊方向上的Radon变换曲线,利用相邻波谷位置差剔除奇异值求均值的方法检测暗条纹间距,继而通过曲线拟合鉴定模糊尺度。建立了图像列宽、暗条纹间距和模糊尺度之间的通用关系模型。仿真结果表明,该算法实时性好、精度高、抗干扰能力强。

基于最小二乘拟合的机动目标运动补偿算法

在高频雷达探测中,目标机动通常会造成多普勒谱的展宽,严重影响了目标的探测与跟踪。针对该现象,文中推导了机动目标瞬时径向速度表达式,发现机动目标回波相位可以用时间的多项式描述,进而提出了基于最小二乘拟合的运动补偿算法。仿真处理和实验数据均验证了理论分析的结果,又表明在变速、转弯等机动情况下,该运动补偿算法都能有效地改善目标谱质量,提高雷达目标探测与跟踪性能。

噪声背景中点目标检测的多比例法

要把淹没在噪声背景中的运动点目标检测出来是一个十分困难的问题 .本文提出了一个基于多比例几何技术的运动目标检测新方法 .以高斯函数作为滤波核 ,用多比例方法构造了一个四维比例时空空间 .利用一阶几何特征导出了目标的运动约束方程 .基于目标图像的速度一致性和像素连接性 ,研究了解决运动检测与速度估计的方法 .描述了速度平面上约束直线聚类点或聚类区的粗精搜索算法 .给出了精确地搜索最优比例的精度度量 .提出的实验和比较结果 ,支持了这些研究 .

基于激光雷达的运动目标位置探测研究

运动目标位置探测是当前研究的热点问题,针对当前运动目标位置探测方法存在的精度低、速度慢等不足,以获得理想的运动目标位置探测结果为目标,提出基于激光雷达的运动目标位置探测方法。首先运动目标位置探测原理进行分析,找到运动目标位置探测结果不理想的因素,然后采用激光雷达得到运动目标的仰角与方位角,建立构建目标运动方程,然后引入机器学习算法建立运动目标位置探测模型,实现运动目标位置探测,最后进行了运动目标位置探测仿真实验,结果表明,本文方法的运动目标位置探测精度高,运动目标位置探测误差小于对比方法,而且运动目标位置探测时间短,加快了运动目标位置探测速度。

阶梯攀爬机器人结构及控制方案设计

针对阶梯攀爬机器人工作过程中的楼梯攀爬及避障问题,对阶梯攀爬机器人机械结构、机器人阶梯攀爬方式、差速驱动方式下机器人运动方程进行了分析,对阶梯攀爬机器人行驶过程中障碍物检测、避障控制策略进行了研究;基于模糊控制原理,建立了阶梯攀爬机器人模糊避障规则,提出了一种基于MC9S12XS128单片机以及超声波传感器的阶梯攀爬机器人障碍物检测、避障及楼梯攀爬控制系统,并利用所研制的阶梯攀爬机器人样机进行了机器人避障、楼梯攀爬测试。测试结果表明,基于变形轮与行星轮相结合的阶梯攀爬机器人机构可以实现阶梯攀爬机器人避障及攀爬楼梯的功能,控制系统可以准确、迅速判断障碍物以及楼梯所处位置,并依据所建立模糊避障规则完成避障及楼梯攀爬任务。

混凝土强度无损检测试验研究

在对混凝土构件的抗压强度进行无损检测时，使用规范给定的测强曲线方程进行计算，得出的数值往往偏差较大，因此，亟需建立符合地区实际的测强曲线方程。使用兰州地区原材料制作不同强度等级的混凝土试块，分别采用回弹法、超声回弹综合法、压力试验进行强度测试；而后使用Excel软件，对采用回弹法、综合法测得的强度参数与实际抗压强度值之间的关系进行拟合，得到拟合方程；最后，采用厂内在建工程留取的试块，对方程进行验证。验证试验结果表明，拟合方程适用于本地区工程。

液压支架逆向运动学分析

针对现有液压支架正向运动学分析方法无法精确感知顶梁姿态的问题,提出了一种液压支架逆向运动学分析方法。采用SolidWorks软件及其Motion模块建立液压支架三维模型和Motion模型,通过解析液压支架动作来获取Motion数据库,采用三次多项式曲线拟合液压支架各驱动部件运动方程;采用粒子群优化算法优化驱动部件运动方程,得出最优拟合方程,从而得出液压支架最优运动轨迹。试验结果表明,该方法能够准确得出液压支架各驱动部件的运动轨迹,所得结果与实际运动曲线相符。

MPA稳定的CdTe量子点合成及Cu^(2+)检测应用

通过水相法制备3-巯基丙酸(MPA)稳定的碲化镉量子点(CdTe QDs),即MPA-CdTe QDs。研究Cu^(2+)对发射波长为599 nm的MPA-CdTe QDs荧光猝灭效应,发现Cu^(2+)浓度与荧光猝灭强度之间满足Stern-Volmer修正方程的线性关系。通过多项式拟合得出Cu^(2+)浓度在2.28×10^(-6)~18.24×10^(-6)mol/L和4.8×10^(-7)~12×10^(-7)mol/L两个区间范围内与MPA-CdTe QDs的荧光强度F_0/F的多项式关系分别为:F_0/F=7.999-2.470c+0.339c^2,F_0/F=3.154-0.160 c+0.049 c^2,拟合度分别为0.991,0.993。MPA-CdTe QDs对Cu^(2+)检测限可达1.326×10^(-7)mol/L。

烟雾遮挡下的射流轨迹识别研究

针对浓烟雾遮挡导致消防炮射流轨迹图像识别效果不佳的情况,提出了一种烟雾遮挡下的射流轨迹识别方法。通过混合高斯背景建模对射流和烟雾等运动目标进行提取并进行预处理。使用前段射流轨迹识别方法识别前段射流轨迹,该识别方法包括两次判断过程:第一次判断:以相邻列灰度值为255的点的数量是否发生剧增判断是否发生烟雾遮挡,保留未遮挡部分;第二次判断:计算保留部分中每一列像素值为255的点的中点坐标,并判断中点坐标是否具有上升趋势。建立射流轨迹方程,并使用前段射流轨迹进行修正,使用轨迹方程代替烟雾遮挡部分的射流轨迹。实验证明,此方法具有良好的识别效果。

基于多传感融合的青少年体适能测试系统

针对青少年体质机能逐渐下降的严峻形势和体适能测量方法简单粗放的现状,提出并设计了一种基于多传感融合的青少年体适能测试方法及测试系统,该系统利用Kinect体感设备和足底压力传感器构建了人体动作测评硬件环境,通过参考国民体测11项的基本内容和评分标准设计了合理的体适能检测动作序列及其评估方案,对青少年体适能基线水平进行等级量化评估,对于体适能提升训练具有指导意义。实验结果表明,该测试系统操作简单快速,且测试准确性较高,可广泛替代人工操作,具有广阔的应用前景。

准确确定氡子体测量中的探测效率和自吸收因子

通过用长寿命α标准源和氡子体标准源测得的数据，以一般形式表述的曲线拟合法，确定了氡子体测量中２１４Ｐｏ７．６９ＭｅＶ和２１８Ｐｏ６．００ＭｅＶα粒子的探测效率，其不确定度分别≤２．５％和≤２．７％；还确定了它们在滤膜中的射程，其不确定度对自吸收因子的影响≤１．３％。