不同模糊尺度下运动模糊方向的鉴别

为了有效减弱高动态环境对图像采集的干扰,利用模糊图像的频谱特性,提出了一种适合不同模糊尺度的运动模糊方向估计方法。该方法对比不同模糊尺度图像频谱中心亮条纹边缘特征的差别,通过计算其曲率半径实现不同模糊尺度图像的量化鉴别,在确定图像模糊尺度的大小之后,分别利用倒频谱、二次傅氏变换对模糊图像频谱中心亮线特征进行提取,考虑图像高宽比、中心十字亮线的不利影响,在二值化处理的基础上剔除十字亮线,通过亮线特征点直线拟合完成模糊方向估计。实验结果表明,该算法能够有效鉴别不同模糊尺度的运动模糊方向,估计精度较其他同类算法更高,相对误差率均小于0.02。     

视觉技术辅助的无人机自主着陆组合导航研究

为提高无人机自主着陆过程中导航系统的自主性与精确性,设计了一种视觉辅助惯导组合导航方法。该方法以惯导误差方程为过程方程,以着陆过程中单目摄像机2个时刻所得地面特征点投影之间的双视图几何约束为量测方程,构建了非线性滤波器;利用SR-UKF方法实现了惯导误差估计,提高算法效率的同时有效地避免了UKF中由于矩阵开方运算导致的滤波失效;最后根据估计结果校正了惯导导航数据。仿真结果表明:该方法能够提高导航系统精度,使误差降低到惯导系统的8%左右。     

小模糊尺度下运动模糊方向鉴别算法研究

针对现有模糊方向鉴别算法检测小尺度运动模糊图像存在误差的问题,基于运动模糊图像二次傅里叶变换后的频谱特性,分析了其误差成因,并提出了一种适用于小尺度运动模糊图像模糊方向鉴别的新算法。首先对小尺度运动模糊图像的频谱进行细化,通过中值滤波对细化图像去噪,避开了频谱噪声带来的估计误差问题;其次,选取灰度中值作为阈值进行二值化,同时去除二值图像的中心十字亮线和中心亮斑,使模糊方向特征更加明显;然后用投影变换计算出亮条纹方向得到小尺度模糊图像的方向估计。最后通过仿真验证了算法在运动模糊尺度为3～10像素的小尺度情况下的实效性。实验结果表明,该算法相比其他同类算法对于小尺度运动模糊图像的模糊方向估计精度更高。     

基于矩形的摄像机自标定几何方法

基于矩形两组对边的消隐点特性和隐含的长宽比信息,提出了一种新的摄像机自标定几何方法。该方法仅依据同一个矩形的两次或三次成像,即可在摄像机传感器特性已知或未知时标定摄像机内参数并辨识矩形长宽比。利用空间中有限距离点与同一无穷远点的连线相互平行和完全四边形的调和分割特性,以及被多次成像的矩形长宽比相同的特点,建立了摄像机内参数约束方程。通过建立与直线段成像相关的代价函数,提出了畸变参数寻优与线性内参数标定相迭代的畸变校正方法,可获得与摄像机无畸变情况下相当的自标定精度。在确定矩形任意两个顶点坐标的情况下,即可求解摄像机所有外参数。仿真实验表明,该标定算法收敛快速,对图像噪声不敏感。实际图像实验表明,与传统平面靶标法相比,该方法不但减少了预知条件,而且提高了标定精度和效率。     

荧光多肽探针靶向检测细胞和斑马鱼中的Cu2+和S2-

Cu2+作为人体内含量最多的微量元素之一,在人正常的生理活动和新陈代谢中发挥着重要作用,而体内过量的Cu2+则被发现与唐氏综合症、阿尔兹海默症等严重疾病密切相关.S2-作为人体内广泛存在的阴离子,参与调控细胞内的氧化还原平衡、细胞凋亡、胰岛素分泌等各种生理过程,它的过度积累可能是阿尔兹海默症、帕金森的关键诱因.本文构建...     

多肽荧光探针特异性识别细胞中的Cu2+和Cys

Cu2+作为生物体内含量第三多的必需微量金属元素,在生物体新陈代谢和正常的生命活动中扮演着重要角色,而体内Cu2+的过度积累可能是唐氏综合征、阿尔兹海默症等许多疾病的关键诱因.Cys作为生物体内不可或缺的氨基酸,参与调控体内蛋白质的合成、翻译后修饰等基本的生理过程,它的富集可能会引起神经中毒、肝脏损伤、肾结石等疾病.因...     

基于消隐点无穷单应的摄像机焦距精确自标定方法

利用一组平行线在不同姿态摄像机图像平面中对应消隐点间的无穷单应关系和摄像机相对姿态信息,提出了一种摄像机焦距的高精度实时标定方法。该方法仅通过摄像机在任意两个位置下拍摄同一组空间平行线,基于消隐点对之间的无穷单应关系构建约束,求解焦距参数;将对应光心与消隐点连线的平行程度作为优化指标,利用Nelder-Mead非线性单纯型法实现焦距参数的优化,有效地抑制了图像噪声和姿态测量误差,提高了标定结果的精度和算法的稳健性;大量仿真结果验证了该算法可以在任意相对姿态下实现,且具有精度高、稳健性强、实时解算的优点。     

新型重组人源弹性蛋白交联凝胶快速修复光损伤皮肤

光损伤是最常见的皮肤疾病,每年遭受皮肤光损伤的人次超过全球总人口的1/3.弹性蛋白是皮肤真皮层中的关键蛋白质,在维持皮肤形态中扮演着重要角色.弹性蛋白目前主要通过动物组织提取,它存在病毒传播隐患和容易降解等缺陷.本研究构建了一种新型的重组人源弹性蛋白及其交联凝胶,能够快速修复光损伤皮肤.该重组人源弹性蛋白由人弹性蛋白片段组成,具有与天然弹性蛋白类似的二级结构和可逆相变特性.该重组人源弹性蛋白经THPC交联形成凝胶,具有良好的机械强度.扫描电子显微镜结果表明,该重组弹性蛋白凝胶具有均匀分布的网孔结构.细胞实验表明,该凝胶无细胞毒性,并可以显著促进成纤维细胞的增殖.光损伤模型小鼠的动物实验表明,该凝胶可减轻光损伤小鼠的炎症反应,有效抑制表皮异常增生,并明显缩短皮肤愈合周期.本研究开发的高纯度重组人源弹性蛋白及其交联凝胶,对光损伤皮肤有显著的修复效果,在皮肤医学领域具有广泛的应用前景.     

运输机重装空投二阶终端滑模控制方法研究

针对重装空投过程中,货物的持续移动及瞬间出舱影响空投任务完成性、威胁飞行安全等问题,提出了一种二阶终端滑模纵向飞行控制方法;该方法利用非线性多输入多输出反馈线性化完成系统解耦线性化,在此基础上采用二阶终端滑模变结构控制设计系统内环速度与俯仰姿态跟踪控制器,保证了系统鲁棒性,结合外环PID高度保持控制器完成了整个飞行控制系统的设计;数值仿真结果表明,该系统具有良好的响应特性,且对系统不确定性具有较强的鲁棒性。     

靶向检测Cu^(2+)和S^(2-)的多肽探针及其在细胞和斑马鱼成像中的应用EI北大核心CSCD

设计了一种新型多肽探针L(Dansyl-Gly-Ser-Ser-Gly),该多肽探针L单独存在时有强的荧光信号,Cu^(2+)的顺磁性淬灭传感机制可导致多肽探针L的荧光淬灭。因此探针L可以靶向检测Cu^(2+)而不受其他常见金属离子的干扰。滴定和Job工作曲线结果表明,L-Cu检测平台以摩尔比1∶1的方式结合,结合常数为8.60×10^(4)L/mol。计算机模拟结果表明,Cu^(2+)与多肽探针L中的2个丝氨酸上的氮原子结合。S^(2-)的加入使L-Cu检测平台中的多肽探针L游离出来,多肽探针L的荧光恢复。多肽探针L能够实现对Cu^(2+)和S^(2-)的靶向检测,并以“On-Off-On”模式响应,检出限分别为114 nmol/L和357 nmol/L。多肽探针L已成功用于L929细胞和斑马鱼中Cu^(2+)和S^(2-)的荧光成像,为人体内靶向检测Cu2+和S2-提供了一种新的机遇。