基于卷积神经网络与一致性预测器的稳健视觉跟踪EI北大核心CSCD

针对视频序列的稳健性目标跟踪问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)与一致性预测器(CP)的视觉跟踪算法。该算法通过构建一个双路输入CNN模型,同步提取帧采样区域和目标模板的高层特征,利用逻辑回归方法区分目标与背景区域;将CNN嵌入至CP框架,利用算法随机性检验评估分类结果的可靠性,在指定风险水平下,以域的形式输出分类结果;选择高可信度区域作为候选目标区域,优化时空域全局能量函数获得目标轨迹。实验结果表明,该算法能够适应目标遮挡、外观变化以及背景干扰等复杂情况,与当前多种跟踪算法相比具有更强的稳健性和准确性。     

基于卷积神经网络与一致性预测器的稳健视觉跟踪

针对视频序列的稳健性目标跟踪问题,提出一种基于卷积神经网络(CNN)与一致性预测器(CP)的视觉跟踪算法。该算法通过构建一个双路输入CNN模型,同步提取帧采样区域和目标模板的高层特征,利用逻辑回归方法区分目标与背景区域;将CNN嵌入至CP框架,利用算法随机性检验评估分类结果的可靠性,在指定风险水平下,以域的形式输出分类结果;选择高可信度区域作为候选目标区域,优化时空域全局能量函数获得目标轨迹。实验结果表明,该算法能够适应目标遮挡、外观变化以及背景干扰等复杂情况,与当前多种跟踪算法相比具有更强的稳健性和准确性。     

基于背景自适应预测的星点提取算法

在分析星图中的星点目标和背景特性的基础上,提出了一种基于背景自适应预测的星点提取算法。为准确预测背景并兼顾算法的速度,只在背景边缘处使用区域最大值背景预测法,其余部分直接使用固定权值进行预测。分割残差星图,提取各星点的目标区域,阈值采用自适应的取值方式。利用质心算法求取各星点目标的精确位置。实验结果表明,基于背景自适应预测的星点提取算法性能优于现有的星点提取算法,是一种有效的星点提取算法,可以降低大量由于强边缘而引起的虚警,能够更准确地预测背景。     

传感器驱动下双路视频采集与处理系统的实现

传统的视频采集使用连续录制的方式,一方面对存储需求较大,另一方面造成视频检索困难。针对这一问题,提出并实现了一种基于传感器驱动的视频采集和处理系统。系统以震动传感器和人体红外传感器作为触发器,实现对视频采集设备的驱动,并将获取的双路视频图像采用PIP技术进行处理。实验证明,这样做不仅能有针对性地获取视频信息,提高视频信息的可用性,而且可以扩大视频信息采集范围,节省存储空间。     

深空背景弱小运动目标检测算法研究

在深入分析监测设备CCD图像特点的基础上,提出了一种深空背景弱小运动目标检测新方法。该算法使用"列高通滤波器"进行背景抑制;采用序列图像多帧累加增强目标与恒星的对比度,用交叉投影法确定星点区域,提取局部星图,利用局部星图匹配剔除恒星干扰;结合候选目标的特征,采用基于逻辑的最近邻关联方法完成目标检测。结果表明,该算法可满足深空背景弱小运动目标实时检测的要求。     

高动态条件下星斑模拟与星点提取方法

提出了一种高动态条件下星斑模拟及星点目标提取方法.首先,基于黑体辐射建立星点静态像斑模型;其次,基于星体模糊模型和Bresenham直线生成算法生成动态星点像斑模板;再次,利用生成的模板和相关模板匹配法在星跟踪波门内实现星体目标粗定位并进行伪星点剔除;最后,利用质心法在粗定位区域提取星点质心.实验结果表明,该方法能够适...     

基于TMS320DM642芯片的视频目标跟踪系统设计与实现

运动目标的检测与跟踪一直是在计算机视觉的研究领域占有重要位置,该技术被越来越广泛的应用到交通管理、军事、公共安全监控等领域中;文章主要研究基于TMS320DM642开发平台的视频运动物体目标的检测与跟踪,文章分为软硬件两部分进行设计,硬件部分主要包含视频采集模块、视频处理模块以及显示模块3个部分,通过CCD摄像头采集视频信号,接着将采集的模拟视频信号传输到SEED VPM642视频处理模块,在VPM642中通过高性能视频解码器TVP5150将模拟视频信号转换成BT.656格式的视频信号,并将该信号传输给DM642的视频接口;在系统软件部分,系统采用TI的DSP集成开发环境CCS2.2作为系统软件开发平台,最终在DM642视频图像处理平台上实现运动目标的实时检测与跟踪;实验结果表明,该文提出的算法移植和优化方法效果明显,可以在DSP开发平台上实现运动目标的实时检测与跟踪。     

基于USB2.0的非标准视频图像采集系统的设计

为了实现非标准视频信号的实时采集,设计了以DSP和CPLD为核心的基于USB2.0的图像采集系统。DSP通过数据分析能够产生高精度的同步信号,同步信号经过倍频锁相得到用于图像采集的采样脉冲。CPLD器件内部编程由DSP中断和IO引脚控制实现非标准视频信号的图像采集逻辑。系统与主机之间采用EZ USB接口芯片Cy7c68013,利用芯片的SlaveFIFO工作方式,针对视频图像在场消隐期间无有效数据的特点,提出了一种以场为单位分块传输的实时视频图像传输方案,同时实现了读写数据的双向传输。系统能够适应非标准视频图像同步频率的变化,实现预定格式的视频图像实时采集。     

基于SOPC和FPGA的星敏感器检测算法设计与实现

星点检测用于星图中星点质心坐标的提取,是星敏感器处理算法的重要组成部分。星点检测的准确度、精度以及处理速度对星敏感器整机性能具有重要影响。目前,成熟的星点检测方案是采用DSP+FPGA进行图像处理,通过高斯曲面拟合、平方质心法等方法提取质心坐标。提出了一种基于SOPC技术和FPGA图像处理实现星点检测的可行方案,详细介绍了关键算法设计及实现细节。在减小电路尺寸的同时,该方案极大提升了处理速度,实际应用中1 024×1024分辨率星图可达到14Hz帧率,这对于提高星敏感器实时性、丰富星点检测的实现方法具有重要意义。     

船用星敏感器星点质心精确提取方法

从星空图像中提取星点质心是星敏感器工作的重要基础,针对船用星敏感器所获取的星空图像噪声情况复杂的特点,提出一种基于重心法的星点质心精确提取方法。通过块扫描的阈值分割和星象连续性的噪点剔除,引入灰度信息参考的星象提取以及重心法质心坐标计算等步骤,从星空图像中提取星点质心。对于30幅海上实拍星图实验,该方法能够100%提取出至少10颗星点,质心坐标提取精度达到1/20像素,并且可以实现对视频图像的实时处理,满足船用星敏感器的应用需求。     

非线性函数耦合的Chen吸引子网络的混沌同步

利用非对称非线性函数耦合混沌同步方法,讨论了Chen吸引子的混沌同步问题,数值模拟分析初始值和耦合强度因子的选择对于实现混沌同步的影响. 将非对称非线性函数耦合同步方法进一步推广发展到完全连接网络和由星形子网络构成的复杂大网络混沌同步的研究中. 提供了确定网络中神经元之间混沌同步状态稳定性的误差发展方程,并讨论各个耦合强度因子对网络同步稳定性过程的影响,给出了相应的稳定性范围. 通过数值模拟证明利用非线性函数作为耦合函数,实现完全连接网络、星形子网络构成大网络的混沌同步是有效的. 可以预测在网络的混沌同步 关键词： 非线性耦合函数 Chen吸引子 混沌同步 网络     

Route to broadband optical chaos generation and synchronization using dual-path optically injected semiconductor lasers

The generation and synchronization of broadband optical chaos in dual-path optically injected (DPOI) semiconductor lasers (SLs) are numerically demonstrated. The effective bandwidth enhancement is achieved up to about 35.84 GHz, under appropriate injection strength and frequency detuning. We systematically study and compare the bandwidth enhancement in single-path optically injected SLs (SPOI-SLs) and DPOI-SLs, and find that better performance can be obtained for the latter over a larger parameter span. Furthermore, two schemes for synchronization of bandwidth-enhanced chaos generated in two similar or identical (twin) DPOI-SLs are proposed, where the twins are driven by a common DPOI signal injected from another chaotic SL. High-quality chaos synchronization, an isochronous type, is observed between the twin DPOI-SLs. Also, the effect of parameter mismatch and frequency detuning is numerically examined. The simple technique of bandwidth enhancement using dual-path injection may pave way for various applications such as high-speed random number generators (RNGs) and chaos-based communications.     

Twin Paradox without One-Way Velocity Assumptions

The twin paradox (i.e. the reasoning made by the traveling twin, reversing the reasoning made by the earthbound twin, by which it is he who should be older) can be resolved by taking into account the relativity of simultaneity. However, simultaneity depends on a convention about the one-way velocity of light provided that the Reichenbach-Grünbaum hypothesis, is time. So far the resolution has been presented only for the Einstein convention. We show that for all possible choices of the relevant synchronization parameters the calculations performed by both twins yield the same final results when carefully taking into account the relativity of simultaneity according to the conventions they have chosen. Since the final results do not depend on any of the synchronization parameters, the Reichenbach-Grünbaum hypothesis is thereby supported.     

基于流形模糊双支持向量机的恒星光谱分类方法

支持向量机(support vector machine, SVM)具有良好的学习性能和泛化能力,因而被广泛应用于恒星光谱分类中。然而实际应用面临的数据规模往往很大,SVM便暴露出计算量大、分类速度慢等问题。为了解决上述问题,Jayadeva等提出双支持向量机(twin support vector machine, TWSVM),将计算时间减少至SVM的1/4。然后上述方法仅关注数据的全局特征,对每类数据的局部特征并未关注。鉴于此,提出基于流形模糊双支持向量机(manifold fuzzy twin support vector machine, MF-TSVM)的恒星光谱分类方法。利用流形判别分析获得数据的全局特征和局部特征,模糊隶属度函数的引入将各类数据区别对待,尽可能减少噪声点和奇异点对分类结果的影响。与C-SVM,KNN等传统分类方法在SDSS恒星光谱数据集上的比较实验表明了该方法的有效性。     

超混沌R?ssler系统构成的星形网络的混沌同步

通过对超混沌系统线性项与非线性项的适当分离配置，构造一个特殊的非线性耦合函数作为单元之间的耦合函数，提出非线性非对称耦合混沌同步方法，研究超混沌Rssler系统单元按照星形连接形式组成网络的同步问题.发现耦合强度在某一区域里存在着稳定的混沌同步现象.分析并讨论了不同参数在耦合过程中对混沌同步过程及其稳定性的影响.数值模拟结果证实该方法的有效性. 关键词： 超混沌同步 非线性耦合 R ssler系统 星形网络     

基于NI CompactRIO的晶闸管电源同步信号处理系统

HL-2A装置使用脉冲发电机组为装置极向场晶闸管电源供电以驱动线圈负载,晶闸管电源采用相控控制,因此同步信号的质量将直接影响电源的控制精度。HL-2A装置晶闸管电源同步信号取自同步变压器,脉冲发电机组带整流负载的供电方式使得同步信号不仅存在严重的波形畸变,同时还存在同步信号频率在大范围快速变化的特点。根据HL-2A装置晶闸管电源同步信号的特点,采用逐点巴特沃斯滤波器消除波形畸变,并通过实时频率计算和相位重建获得高质量同步信号。基于NI CompactRIO平台设计了晶闸管相控电源同步信号实时处理系统,实验结果表明该系统可有效解决同步信号畸变严重和频率宽范围快速变化的问题。     

适用于星敏感器的导航星表构造算法研究

导航星表的性能对于星敏感器姿态测量的实时性及精度至关重要。为了克服星等过滤算法的缺点,将支持向量机应用于导航星表的构造算法中。将基本星表中的恒星视为待分类的数据点,选取抽样视场中最亮的k颗星作为导航星,而非导航星的数量由抽样视场中恒星的密度决定。为了获得具有最大推广能力的抽样数据,采用了一种球面螺旋形算法生成抽样视场视轴指向,使用抽样数据构建最优导航星分类器,应用最优导航星分类器对基本星表中每一颗恒星进行分类判决。仿真结果表明,在满足8°×8°视场中至少出现3颗导航星的条件下,该算法生成的导航星表导航星总数约为星等过滤算法的33%,比传统支持向量机算法减少了7.8%,其标准差仅为星等过滤算法的21%,这表明本算法在导航星表容量及导航星分布均匀性方面大大优于星等过滤算法和传统支持向量机算法。     

Explosive synchronization of multi-layer complex networks based on inter-layer star network connection

Explosive synchronization (ES) is a first-order transition phenomenon that is ubiquitous in various physical and biological systems. In recent years, researchers have focused on explosive synchronization in a single-layer network, but few in multi-layer networks. This paper proposes a frequency-weighted Kuramoto model in multi-layer complex networks with star connection between layers and analyzes the factors affecting the backward critical coupling strength by both theoretical analysis and numerical validation. Our results show that the backward critical coupling strength of each layer network is influenced by the inter-layer interaction strength and the average degree. The number of network layers, the number of nodes, and the network topology can not directly affect the synchronization of the network. Enhancing the inter-layer interaction strength can prevent the emergence of explosive synchronization and increasing the average degree can promote the generation of explosive synchronization.     

Synchronization of mobile chaotic agents on connected networks

This work studies the synchronization of a number of mobile agents on a substrate network. Each agent carries a chaotic map and randomly walks on a connected network. The collection of agents consists of another time-varying network derived from the substrate network. It is found that the synchronization conditions of this agent network depend on the average degree of the substrate network’s connectivity, the coupling strength between interacting agents, and the agent density in the network. Synchronization of the agent network on scale-free and ER networks is considered here, and it is found that the scale-free topology is more applicable to synchronize mobile chaotic agents. To get analytical insights, the star graph is taken and considered as a substrate network.