卡尔曼滤波在跟踪运动目标上的应用

在多关节机器人跟踪运动目标过程中,图像处理的主要内容包括图像的识别和目标轨迹的判定,需要在整个视觉空间进行搜索和匹配。这是一个典型的全局搜索问题,耗时较长、实时性较差,难以实现运动目标的快速跟踪。针对多关节机器人跟踪运动目标过程中存在的彩色图像数据量大、处理时间长,从而影响实时性的问题,采用线性卡尔曼滤波将全局搜索转化为局部搜索,减少搜索空间、加快匹配速度。通过实验可知,匹配时间由原来的157 ms降低到20 ms。实验结果证明了该方法的有效性。     

船载雷达伺服系统船摇隔离度静态测试方法

克服船舶摇摆对船载雷达跟踪的影响是船载雷达伺服系统的特殊性问题,船摇隔离效果的测试和调试需要在雷达试验场进行摇摆台试验或出海以后在船舶生摇时开展,需要耗费大量的人力物力。在对船载雷达伺服系统环路进行建模分析的基础上,文中提出了基于“数引环路”和“自跟踪回路”的两种船摇隔离度静态测试方法。仿真分析和现场试验表明:该测试方法实现简单,便于工程应用。     

基于HVS的LED显示屏亮度均匀性评估方法

针对全彩LED显示屏的特点,提出了一种基于人眼视觉特性(HVS)的评价显示屏亮度均匀性的新方法,并通过实验进行了验证。该方法通过CCD图像传感器获取LED图像,并将图像划分成尺寸相等的子区域,计算出各子区域基于HVS的亮度特征因子、纹理细节特征因子和空间位置特征因子,用3个因子的特征融合作为每一区域的评估参数,用全屏各区域参数的离散程度值作为均匀性评价指标,客观准确地给出评估分析结果。实验证明,该方法与人的主观评价结果基本符合,提高了显示屏亮度均匀性主观评价与客观评价的一致性。     

基于矢量量化的误差扩散半色调图像有损压缩算法

随着误差扩散半色调图像在书刊、杂志、打印输出和传真文件中广泛应用和大量传播,有必要对这类特殊的二值图像进行压缩以利于节省存储空间且加快传输速度。提出一种基于矢量量化思想并结合人眼视觉特征的误差扩散半色调图像有损压缩方法。首先,原始图像被分成若干个4×4的像素块,将这些块分别与一个模拟人眼视觉特性的5×5高斯滤波器做卷积。然后,将得到的8×8的卷积结果作为输入矢量,经过LBG算法训练得到一个码书。之后,对每个码字,找到与其最相似的4×4的像素块作为最终的码字。这样就建立了用来压缩原始图像的码书。最后一步就是利用该码书用传统的矢量量化思想压缩原始图像并得到最终的码字索引。仿真实验结果表明通过该方法得到的压缩图像的视觉质量得到进一步的提高。该方法在压缩比和保持图像质量取得了较好的折中。     

异步多特征红外与可见光图像匹配算法

针对红外与可见光图像特征点匹配的难题,提出了一种基于异步多特征的红外与可见光图像匹配算法。首先采用多尺度FAST －9角点检测算法进行特征点提取;而后,对提取的特征点构造主方向;再统计特征点邻域的梯度方向,构造一种类SIFT的特征点描述子;采用阈值宽松的最近邻匹配算法进行粗匹配;然后,提取特征点邻域边缘信息构造基于边缘的形状上下文描述子;最后采用相应的相似性度量算法对粗匹配结果进行提纯。实验结果表明,提出的算法对旋转、尺度、视角变换具有鲁棒性,且能够实现不同天候条件下的图像匹配,正确匹配率较SURF算法有明显提高。     

激光跟踪系统控制算法设计与虚拟试验验证

针对激光跟踪系统对目标位置难以快速准确跟踪控制的问题,在信号接收处理中采用插值法和传统算法相结合进行数据处理;在伺服跟踪机构中,基于Lyapunov稳定性理论利用系统输入和输出量设计模型参考自适应控制系统,并在无干扰和有界扰动两种情况下进行MATLAB仿真;并搭建系统进行实物虚拟实验.实验结果表明:与常规控制算法相比,该控制算法在信号接收处理中具有误差小和计算速度快,在对目标的跟踪中具有动、静态误差小,响应速度快的特点,且对系统中各种干扰有较好的抑制,表明了该控制算法能够满足激光跟踪系统对目标位置跟踪控制要求.     

一种基于动态贝叶斯网的视觉注意力识别方法

头部姿态估计是识别用户视觉注意力目标的主要依据.但在实际应用场合下,大范围头部姿态、低分辨率图像以及光照变化等因素使得可靠、准确的头部姿态估计难以实现.针对这些困难,提出一种基于动态贝叶斯网模型的视觉注意力目标识别方法.通过人脸图像与多个人脸姿态类别的相似度向量对头部姿态进行度量而不是显式的计算具体姿态值.模型融合多注意力目标、多用户位置、多摄像机图像等因素间的概率依赖关系并进行联合推理.智能厨房原型环境下的实验结果表明提出的模型是有效的.     

基于小波变换的低对比度图像增强

针对传统算法存在噪声过增强的问题,提出了基于小波分析的图像增强算法。在小波变换多尺度分析的基础上,算法对图像多尺度分解得到的小波系数进行缩减去噪,然后在不同尺度上对各分解系数进行不同程度的增强;对同一尺度的系数进行非线性处理以增加对比度;增强低频子带图像的对比度以保证整体的增强效果。实验表明,该算法能有效地增强低对比度图像,减小了噪声的增强幅度,使结果图像具有很好的视觉效果。     

直流力矩电机在机载光电伺服系统中的应用研究

将永磁直流力矩电机引入机载光电伺服控制系统执行机构中可综合实现精度高,体积功耗小等伺服系统性能要求.在对采样电流信号滤波器截止频率的选取规则进行分析论证并给出选择建议的基础上,采用模拟PI电路实现电流闭环,使电流环理论开环特性变为一阶惯性环节,实际闭环截止频率达到1.2kHz.同时在提出一种简单易行的微分实现方法的基础上,将模糊控制引入速度环调节器;由模糊控制 经典零极点配置控制组成的复合控制器使机载光电伺服系统隔离度达到了0.536%,同时阶跃响应的超调为4%.     

渐进多焦点镜片的设计方法

介绍渐进多焦点镜片的基本原理和设计思想,阐述几种常用的设计方法和各自的优缺点,给出其中一种方法的设计结果,用测试仪检测实际加工的镜片性能。分析结果表明：渐进多焦点镜片可以实现从视远至视近的过渡,视近区的光焦度高于视远区的光焦度,像散可满足使用要求。不同的渐进多焦点镜片设计方法其设计出的光学镜片性能不同,实际设计加工的镜片检测性能与国外软件加工的镜片性能相近。