精确稀疏扩展信息滤波的多机器人SLAM研究

在机器人同时定位与地图创建(SLAM)问题中,多机器人SLAM成为目前机器人学中的研究热点.因此,基于精确稀疏扩展信息滤波算法(ESEIF)的多机器人SLAM问题,根据多机器人的运动模型和观测模型分别对多机器人位姿估计及环境特征点进行观测,并依据阈值划分观测特征点,以完成机器人的观测更新,同时边缘化机器人位姿并进行重定位.实验仿真数据表明:多机器人的位姿精度良好,观测更新阶段时间基本上恒定,与地图特征点数量无关,体现了ESEIF算法在研究多机器人SLAM问题的有效性.     

基于SIFT算法的移动机器人同时定位与地图创建

研究了基于尺度不变特征变换（SIFT）算法的移动机器人同时定位与地图创建（SLAM）方法,即在视角改变情况下,用SIFT算法对不同图像进行特征匹配,根据极线几何原理得到摄像头的旋转角度,将之与里程计的角度信息融合,从而实现较准确的自我定位与地图创建.实验表明：本方法利用电荷耦合器件（CCD）摄像头和里程计间内在的几何关系来实现SLAM,提高了低成本移动机器人的定位精度.     

基于扩展信息滤波的多机器人SLAM研究

运用信息滤波算法实现多机器人SLAM,根据对机器人运动结构和刚体约束建立多机器人运动模型,用里程计和激光测距传感器建立多机器人观测模型,并运用SLAM方法建立全局地图,不断更新该地图的同时完成校正多机器人位姿．根据理论推导,利用信息滤波算法解决多机器人SLAM问题,仿真实验也结果表明多机器人定位精度良好．     

可变高度激光里程计在室内不平整地面环境下的地图构建

针对可变高度激光雷达的结构特点提出了一种基于线、面特征的匹配算法, 并应用于存在不平整地面的结构化的室内环境. 首先提取激光点云中的边缘点和平面点, 并使用随机抽样一致性算法拟合成线段和平面; 然后根据线段与平面几何关系提出特征匹配条件, 完成特征之间的匹配; 利用特征间的匹配关系构建约束方程求解机器人位姿; 最后把机器人竖直方向位姿变换信息补偿到激光点云中, 并把纠正后的有一定高度的激光点云压缩成二维激光构建室内栅格地图. 实验结果表明, 与常用的二维激光同时定位与构图算法Gmapping对比, 在地面不平整的室内环境构建的地图得到了改善, 提高了移动机器人的构图精度.     

一种自适应四叉树分块的图像拼接算法

图像拼接技术是计算机图形学的研究热点,具有代表性的As-Projective-As-Possible(APAP)算法采用均匀分块法来实现图像拼接的局部映射,没有充分考虑图像不同区域之间的差异性.为了兼顾图像拼接的精度和效率,提出了一种基于特征点分布的图像映射算法,利用四叉树对图像分块来实现图像拼接的局部映射.首先,设定四叉树的最大深度,并根据图像匹配点的总数估计出每个图像块的匹配点阈值;然后,利用最大深度和匹配点阈值对图像做自适应四叉树分块;最后,对不同的图像块使用移动线性变换估计出单应性矩阵,依据估计的结果完成图像拼接.实验结果表明,提出的算法提高了图像拼接的精度,其速度远大于APAP算法,并且提升了拼接图像的质量.     

一种简单的可得到闭式解的姿态估计方法

针对基于模型的姿态估计问题提出了一种新颖的深度估计算法,该算法能根据特征点对而不是单个的特征点与相机的几何关系,直接计算出相机运动前后特征点的深度.根据该深度估计技术,进一步提出了一种简单的可得到闭式解的运动参数估计方法.该姿态估计方法实时性高、便于实际应用,其方法的有效性得到了实验验证.     

基于激光雷达数据SVM分类的室内环境识别研究

语义地图构建对移动机器人导航与规划具有重要意义，而环境分类是语义地图构建的核心问题。目前所采用的环境分类方法匹配率较低，已成为语义地图构建所面临的主要问题。对此笔者提出了一种基于支持向量机的分类方法，该方法利用激光雷达数据提取环境几何特征，训练SVM分类器对机器人工作空间模式进行识别，并将所提算法用于室内环境的语义分类。实验结果表明，该分类方法具有较高的识别率，可有效地实现语义地图构建。     

基于自适应特征的遮挡人脸特征点定位算法

为了使人脸特征点定位算法在人脸被物体遮挡的情况下仍能快速、准确地检测特征点的位置,提出了一种基于自适应特征的遮挡人脸特征点定位算法。该方法首先检测每个特征点的遮挡状态,即先训练一个逻辑回归模型,通过所有特征点周围的纹理特征快速地估计出每个特征点被遮挡的概率值;然后根据每一个特征点被遮挡的概率自适应地调整该特征点纹理特征的权重,使得被遮挡概率较大的特征点获得较小的权重值,减小人脸遮挡对特征的影响,提高特征点定位的准确度。实验结果表明,本文算法的特征点定位的平均误差达到5. 94%,遮挡检测准确率/召回率达到80%/72. 84%。     

面向分片地图的多分辨率格点数据统一存取方法

不同的海洋环境要素对象、数据文件格式及数据分辨率使得对异构且离散的场数据访问和应用受到了限制.设计了面向分片地图的统一数据多级存储组织架构,定义了适用于不同分片地图对象的海洋场数据组织方式,提出了多分辨率格点场数据分层和分块方法,并通过建立索引编码,实现将多要素、多时次、多深度、多高度的海洋环境场数据按统一维度的小区块存储并管理于多级组织架构中.该方法在海洋环境预报综合信息服务平台的应用中有效支持了异构场数据的整合、时空统计分析及可视化表达等.     

基于排名学习和多源信息的地图匹配方法

融合多源信息能有效提高地图匹配的准确率。已有的地图匹配方法依赖于数学模型,当引入新类型的数据时, 需要重新设计数学模型或调整模型参数。为解决该问题,提出了一种端到端的数据驱动地图匹配方法。该方法不需要建立具体的数学模型,只需从匹配结果已知的数据中学习候选道路的评分函数：选出某GPS点的候选道路,利用评分函数对所有候选道路进行打分,选择分数最高的道路作为地图匹配结果。实验结果表明,该方法能直接利用新类型的数据提高地图匹配的准确率,能在数据缺失时避免准确率急剧降低。此外,具有与基于HMM方法相近的准确率和与基于夹角特征和距离特征方法相当的速度。     

景观专题制图的理论与实践研究

在景观制图一般原则的指导下,提出了以土地利用/覆盖为景观分异主导因子,综合地貌和土壤因子研制景观图的制图方法.并选择广州市为试验区,采用TM遥感影像为数据源,以遥感与GIS(地理信息系统)为技术支撑,研制了广州市景观类型图.     

一种基于GIS的维汉双语新疆县域动态天气服务客户端研制

面向Android手机用户,特别是其中母语为维吾尔语的少数民族群众,提供一种对新疆县域天气情况可进行维汉双语查询的动态天气服务移动GIS系统客户端.解决方案：在移动终端设备安装自主研发获取的动态天气服务移动GIS系统客户端APK文件及维吾尔文MultiLing输入法,将服务端Google Maps API地图服务组件与实时Yahoo Weather RSS天气信息集成,在微软网页自定义字体技术的支持下,为移动用户提供维汉双语的动态天气信息查询系统.     

一种基于分形维数的自适应语音信息隐藏算法

为了提高秘密数据传输的可靠性和安全性，本文以语音段分形维数计算为基础，提出一种检测时不需要原始语音信号的自适应语音信息隐藏方法。语音段的秘密信息嵌入位置和数量由人类听觉感知特性和分形维数确定，在保证不可察觉性的前提下，兼顾了鲁棒性和隐藏量的要求，仿真实验表明该算法具有较好的信息隐藏性能。     

强迫Brusselator系统延迟时间的确定

本文用等间距划分空间格子的方法，计算了互信息函数，对强迫布鲁塞尔振子系统系统地广泛地确定了延迟时间，并给出了正确重构的运动状态．     

CRM分解图的性质及其应用

针对或/符合代数系统中电路设计与化简的要求,提出了一种全新的图形表示方法--CRM分解图,给出了其特点和性质,并作了相应证明.此外,文中还讨论了对CRM分解图进行对称函数检测的方法,并以实例加以说明.本文的讨论揭示了CRM分解图的内在规律,有助于开拓CRM分解图的应用领域,可以用来指导超大规模集成电路的设计和化简,使电路实现较传统设计更简单、更有效.     

CRM分解图的压缩及其化简

CRM分解图可以用来指导超大规模集成电路的设计和化简.本文在分析应用CRM分解图进行逻辑函数或符合式化简的基础上提出了逻辑函数的降维CRM分解图,给出了降维CRM分解图的定义和图形化简方法.实例表明,该图形方法有直观、简单等特点,它能给出逻辑函数的最简或-符合式,使电路实现比传统设计更简单、更有效.