基于数字地球平台的数据可视化技术研究

数字地球平台是一个集地球空间数据采集、存储等为一体的服务和决策支持系统．本文对数字地球平台的原则和可视化关键算法进行了介绍。基于数字地球平台的数据可视化系统可以提高数据处理的速度。同时可视化技术先进性说明了其未来发展方向的可观性。     

DCT域网格编码量化及其在图像量化中的应用

本文提出了在离散余弦变换(DCT)域内作网格编码量化(TCQ)的新方法.该方法不仅利用了信号间的时间相关性,而且也利用了信号变换域内的相关性,该方法首先用一维或二维DCT变换减小变换域内的相关性,然后利用卷集编码和信号空间扩展来增大量化信号间的欧氏距离,并用维持比算法寻找最优量化序列.仿真结果表明,基于二维DCT的TCQ方法在相对大的灰度率下,比传统的TCQ方法好2dB左右,与此同时,TCQ又比最优标量量化好2dB左右.该方法还具有编码计算复杂度适中,解码简单以及对误差扩散不敏感的优点.     

基于STM32的姿态测量系统设计

以无人机航姿测量系统小型化、量轻化为背景,设计了一种基于微惯性单元MEMS的姿态测量系统。系统以STM32F103C8T6为主控制器,通过I2C总线分别采集惯性测量单元MPU6050和数字罗盘HMC5883L的测量数据,利用数据融合算法解算无人机当前姿态。对于MEMS温漂和噪声干扰的问题,提出了一种基于四元数的互补滤波算法,对测量的姿态数据进行补偿修正。实验结果表明,该姿态测量系统简单可靠、性能稳定、精确度高,成功完成了姿态的最优控制。     

一种基于图像去噪的多密度网格聚类算法

针对传统网格聚类算法仅能够去除空网格的问题,提出一种基于图像分割思想来剔除稀疏数据的多密度网格聚类算法.该算法对原始数据进行网格划分和数据映射,计算网格密度,将每个网格看作图像中的一个像素点,采用Otsu算法确定合适阈值,并给出了阈值应用于网格聚类算法时的阈值折合公式,完成稀疏单元的剔除.在聚类过程中考虑到网格单元内部特征,通过两个网格的相对密度及边界特征得到了相邻网格的相似度度量公式,弥补了网格聚类算法无法应对多密度数据的缺点.在Matlab中进行仿真实验,该算法在聚类之前对网格剔除率为69％,且不需要人工干预,而GAMD和SNN算法未剔除网格.当数据维度增加时,GAMD算法时间远远高于本算法.实验证明,该算法具有较好的数据过滤效果,聚类结果与数据输入顺序无关,在得到任意簇的同时,保证了较高的时间效率且能够广泛应用于各种数据集.     

基于一维光子晶体超晶格的多通道平顶透射特性

基于一维光子晶体超晶格理论及耦合腔理论,提出了一种具有多个平顶透射峰的超晶格结构.把传统单一材料的耦合腔换成有限周期的光子晶体结构,形成一种超晶格结构.通过使插入的光子晶体的光场有效耦合,能够产生多个平顶透射峰.运用传输矩阵法,研究了该结构的光谱特性以及结构和材料参量对透射峰的位置和半峰全宽的影响.计算结果表明,该结构具有较宽的带隙,并且多个平顶透射峰对称分布,透射率高,误差容忍度好.详细讨论了透射峰确切位置的计算方法,并给出了严格的解析表达式.     

非均匀介质中波的传播的一维模拟：锥形弹簧中纵波的实验研究

一、引言普物实验中,对波的传播规律的研究,都是用驻波法在均匀介质中实现的。例如弦振动实验和测定空气中声速的实验。在演示实验中,还有纵波在圆柱形弹簧中传播的实验。但都未涉及非均匀介质的情况。笔者也用驻波法,对锥形弹簧中纵波的传播规律作了实验探讨,得到了传播速度的经验公式。作为研究非均匀介质中波的传播规律的实验,它可以安排到课堂演示和普物实验教学课程中去。     

场景自适应的跟踪特征选择机制研究

视频目标跟踪是当前计算机视觉领域中的一个关键问题。基于场景分类提出了一种视频目标特征的实时在线选择方法。离线时首先采用改进型的"空间金字塔匹配"算法完成先验视频场景的分类;然后采用不同的描述算法实现对目标和背景的特征描述,通过对数形式的方差比计算出目标和背景的特征距离;最后融合均值和熵值对特征距离进行统计分析,建立场景相关的描述子显著性排序。在此基础上,在线时利用初始帧完成测试视频的场景判定,结合当前场景下的描述子排序,实时选择最优特征,应用于粒子滤波跟踪系统,在公开视频库上进行跟踪测试,验证排序的正确性和选择机制的必要性。     

基于粒子滤波的制导信息提取算法研究

针对当前精确制导面临的制导信息缺乏问题,提出了基于粒子滤波算法的制导信息提取算法研究。粒子滤波算法作为一种基于贝叶斯估计的非线性滤波算法,在处理非高斯非线性时变系统的参数估计和状态滤波问题方面有独到的优势。文中以弹目相对运动方程作为系统的状态方程,目标的机动模型采用Singer模型,以导引头的输出数据作为系统的量测,利用粒子滤波算法进行弹目相对运动状态估计,从而求解得到视线角速率等制导信息。仿真结果表明了,基于粒子滤波算法的制导信息提取能够有效的提取出制导信息,具有较高的制导精度,满足制导控制系统对于状态估计性能要求。     

10轮3D分组密码算法的中间相遇攻击

3D密码算法是一个代换-置换网络(SPN)型结构的新分组密码。与美国高级加密标准(AES)不同的是3D密码算法采用3维状态形式。该文利用3D算法结构,构造出一个5轮中间相遇区分器,并由此给出10轮3D的新攻击。结果表明:新攻击的数据复杂度约为2128选择明文,时间复杂度约为2331.1次10轮3D加密。与已有的攻击结构相比较,新攻击有效地降低了攻击所需的数据复杂度以及时间复杂度。     

多级非线性加权平均中值滤波改进算法

介绍了中值滤波的概念和几种改进的中值滤波算法，在几种改进算法的基础上提出了新的中值滤波改进算法。依据以上几种算法进行了仿真试验和图像视觉上的比较，并进行了数字图像的峰值信噪比（PSNR），归一化均方误差（NMSE）和归一化平均绝对误差（NMAE）的几种定量指标的比较。实验结果和几种定量指标比较结果表明，该算法能有效地滤除图像中的椒盐噪声，还能使图像保持很好的清晰度，明显优于几种改进的中值滤波算法。