面向月球探测多机器人通信系统的Ad hoc路由协议优化设计

Ad hoc网络作为一种不依赖于任何固定设施的临时性多跳自治系统,是解决月球探测过程中多机器人通信问题的可行选择。由于月球探测多机器人通信系统对节能和实时性等方面的特殊要求,现有的Ad hoc网络路由协议还难以满足工程设计和实际应用的需求。因而,结合月球探测环境下的实际工程需要,对现有的Ad hoc网络路由协议进行优化设计就成为关键。在分析月球探测多机器人通信系统拓扑结构的基础上,给出了系统中各节点的能量消耗模型;进而,建立了路径寻优的数学模型,在动态源路由协议DSR的基础上设计了一种基于能量约束的Ad hoc网络路由协议。该协议综合考虑了通信系统对于节能和实时性两方面的需求,将路由跳数、路由传送功率、节点剩余电池能量作为路由度量,采用改进的离散Bellman-Ford算法进行最优路径的求解。仿真实验结果表明,该协议在保证通信系统实时性的前提下,可延长网络生存时间,能为月球探测多机器人系统提供更可靠的通信保障。     

高速铁路列车运行调整的状态空间模型及算法

列车运行调整的优化属超大规模的组合优化问题，具有因素多、各因素之间关系复杂的特点，很难给出一个简洁、易解的规划模型．基于面向事件的状态空间模型良好的描述能力和具有接近系统自然特性的特点，本文在前人研究的基础上，结合我国高速铁路的特点，建立了行车调整的事件驱动的状态空间模型．针对前人研究中状态转移方程的表达及在冲突确认和疏解上的缺陷，结合算法的求解特点和列车运行的实际可能性，提出了改进方法．特别是冲突确认和疏解的新方法和策略，清除了事件驱动的状态空间模型和与之相应的调整算法在实用时的主要难点之一．仿真表明模型和算法是有效的．     

高速铁路行车调整的优化模型

行车调整问题具有因素众多、各环节之间相互制约关系复杂的特点。如何针对高速铁路自身的特点,建立适当的优化模型,是一亟待解决的问题。作者在系统分析了行车调整问题的基础上,针对我国高速铁路“高、中速混跑”的具体特点,在对问题进行了适当简化后,提出了一个非线性规划数学模型。     

一种新的变域传热问题的边界条件

回顾古典热传导方程建立的假设条件的基础上,分析了热层材料由于表面烧蚀而引起的传热区域内部的热漏现象.基于能量守恒原理,利用有限元分析法推导出变域热传导方程,并得到了热漏函数的表达式,提出了变域传热问题边界条件的改进形式.为了检验这种边界条件的合理性,利用Crank-Nicholson法对此数学模型进行空间和时间离散化,并进行了数值仿真求解.仿真结果证实,基于边界条件改进形式的数学模型使计算更方便,结果更符合实际,从而为工程应用提供理论分析的依据.同时,该数学模型也为研究动边界发汗冷却控制问题奠定了理论研究的基础.     

视频运动目标检测方法的对比分析

针对视频运动目标检测领域的研究现状,对帧间差分法、背景建模法、图像分割法、聚类分析法、运动矢量场法等视频运动目标检测方法的算法适应性、复杂度等性能进行了对比分析.辅以典型的视频运动目标检测实例,比较了各种方法的适用范围与优劣特点,可为不同应用场合下视频运动目标检测方法的选择提供参考依据.指出了现阶段视频运动目标检测技术研发的瓶颈所在,以及在新的应用需求背景下所面临的挑战,并对进一步的发展趋势作了预测和评估.     

视觉选择性注意的模型化计算及其应用前景

视觉选择性注意(Visual Selective Attention,VSA)的模型化计算是当今认知信息处理领域的热点前沿研究方向,在计算机智能视觉感知领域有着广阔的应用前景。对近年来视觉选择性注意研究领域的成果进行了回顾,着重对中央区自下而上兴趣圈的产生、视觉任务和物体知识的表达、自上而下与自下而上的双向信息流的汇合以及显性注意分支中凝视点的转移控制等问题中具有较高影响力的模型化计算方法的效能和特点进行了分析与探讨,对相关争论进行了归结和评述。进而通过VSA模型化计算在工程应用领域特别是视频压缩、目标检测、广告设计等方面的成功应用范例展示了其工程应用价值,最后对其应用前景进行了展望。     

面向食品加工过程智能化的计算机视觉技术进展

 近年来,面向食品加工过程的计算机视觉技术以其检测速度快、非接触、高精度等优势成为食品加工领域向自动化和智能化方向发展的重要因素和技术关键,且在理论研究和工程应用方面都取得了长足的发展。本文介绍了面向食品加工过程的计算机视觉技术在过程监控、质量检测、食品安全等工程领域的应用情况;阐释了计算机视觉技术与智能优化控制、网络化多机器人系统协作技术在食品加工过程智能化发展进程中的重要作用;最后展望了面向食品加工过程的计算机视觉技术的发展。     

网络控制系统研究进展

对网络控制系统领域的主要研究成果和将来可能遇到的挑战进行阐述。网路控制系统主要分为网络控制、基于网络的控制和多智能体系统3个研究领域。网络控制是针对网络自身的控制,主要是对通信网络的网络路由、网络流量等的调度与控制：基于网络的控制是对被控系统的控制,网络只是作为一种传输通道。研究时考虑网络自身存在的问题对系统的影响．对整个闭环系统进行建模、性能分析以及控制器的设计等;多智能体系统主要是研究网络的拓扑结构和多智能体之间相互作用对整个系统行为的影响。本文主要针对基于网络的控制系统中的时延、丢包、多包传输问题,介绍近年来网络控制系统分析与综合方面的研究成果和最新进展。最后,论述了网络控制系统研究中尚待解决的问题,展望了网络控制系统未来的发展前景。     

模糊遥感图像总变分优化恢复方法

 针对遥感图像在成像与传输过程中的退化而导致的图像模糊与噪声干扰,提出了一种基于调制传递函数（MTF）估算与总变分优化的图像恢复方法。通过分析调制传递函数曲线的幅频特性,阐释了基于MTF的遥感图像恢复机制,为抑制噪声干扰和扩大适用范围而采用了一种新的MTF曲线分段逼近策略,并以实验结果验证了该方法较之常规模型的优越性。进而,针对噪声条件下模糊遥感图像的恢复问题,采用改进的快速总变分优化方法实现了对强噪声模糊遥感图像的有效恢复。实验结果表明,本文提出的恢复方法能够在有效抑制噪声的同时更好地保留图像细节和纹理信息,为强噪声干扰模糊遥感图像的恢复处理提供了高效的解决方法。