基于激光雷达的锥桶检测算法

针对激光雷达手动提取特征进行锥桶检测难以解决实时性、准确率兼顾的问题,设计了一种多线激光雷达的锥桶检测算法。在点云预处理部分使用直通滤波减少点云数量,地面分割部分使用优化后的随机采样一致性(random sample consensus,RANSAC)算法进行地面分割,最后对欧式距离聚类结果进行后处理。试验结果表明:与传统的RANSAC地面分割和欧式距离聚类相比,提出的地面分割优化方法能够更快速、准确地将地面点剔除并达到实时性要求,欧式距离聚类后处理可将非锥桶障碍物剔除。     

无人清洁船水面垃圾视觉识别系统设计

为满足水面垃圾无人清洁船高效精准识别垃圾的需求,设计了一套高效视觉识别系统.在硬件上,利用OV2640摄像头采集图像并通过STM32处理图像;在软件上,利用卷积神经网络的算法训练垃圾数据集得到一个MobileNet模型,利用Canny算法提取图像边缘轮廓,通过一定范围内最大轮廓面积找到目标的最小外接矩形,并将相关识别结果标注在矩形上,标识目标在图像中所在的位置坐标,提供给机械手.实验测试结果表明,开发的垃圾识别系统目标定位精准、效率高,对推动无人清洁船的发展与创新具有重要意义.     

基于最大最小蚁群算法求解最小点覆盖问题

最小点覆盖问题是组合优化中经典的NP完全问题.最大最小蚁群算法通过对信息素浓度的限定使其不会在好的顶点上变得更强,也不会使过弱的点被忽略从而避免了局部最优现象的出现.针对最小点覆盖问题使用最大最小蚁群算法进行求解,避免了蚁群算法求解最小点覆盖问题时出现的早期停滞现象,通过实验表明算法对最小点覆盖问题的可行性.     

一种改进的最小属性约简算法

最小属性约简是粗糙集理论中的一个重要内容,通过对属性约简算法的研究,指出基于U/{a}划分的最小属性约简算法中的不足,并提出了一种改进的最小属性约简算法.该算法以基于等价类的方法对论域进行压缩,有效地降低了算法的空间复杂度,用基于核的方法求解最小约简,从而保证可获得最小约简.实验结果表明,该算法具有复杂性低、存储空间小和效率高的特点,是一种有效的最小属性约简算法.     

基于Petri网的网络最小费用最大流算法

将Petri网方法应用于求解网络的最小费用最大流问题,提出费用Petri网的定义,设计费用Petri网的变迁使能规则并提出求解最小费用最大流问题的Petri网算法.与以往的算法不同,该算法通过对库所进行标号寻找变迁的触发序列,并在该序列上增流.最后举例说明算法的应用.     

改进的混合高斯模型视频运动目标检测算法

针对混合高斯模型背景建模在视频运动目标检测中的不足,提出了将混合高斯模型与三帧差分相结合来对视频中运动目标进行检测的算法。由混合高斯模型得到前景和背景,利用当前帧与混合高斯模型所得到的背景相减可以得到一个前景,使用三帧差分和边缘检测得到运动物体的精确轮廓,对此轮廓进行填充得到一个前景,将此三步前景进行运算得到最终的结果;通过新的更新策略来快速地对背景进行建模,以像素点的稳定性来调整像素点的更新速度,从而减少算法运算量,提高算法的运行速度。     

改进的混合高斯模型视频运动目标检测算法

针对混合高斯模型背景建模在视频运动目标检测中的不足,提出了将混合高斯模型与三帧差分相结合来对视频中运动目标进行检测的算法。由混合高斯模型得到前景和背景,利用当前帧与混合高斯模型所得到的背景相减可以得到一个前景,使用三帧差分和边缘检测得到运动物体的精确轮廓,对此轮廓进行填充得到一个前景,将此三步前景进行运算得到最终的结果;通过新的更新策略来快速地对背景进行建模,以像素点的稳定性来调整像素点的更新速度,从而减少算法运算量,提高算法的运行速度。     

基于改进同伦算法的非线性最小二乘平差

为了寻求一种更有效的非线性最小二乘平差算法,根据同伦思想提出了一种改进的同伦算法．该算法直接从非线性方程入手,将非线性最小二乘平差准则转化为同伦最小二乘平差准则;根据最优化问题的极值条件,将同伦最小二乘平差准则转化为求解非线性方程组的不动点同伦问题;在Li-Yorke算法的基础上,对切向量及步长求解进行改进,并用于求解微分方程初值问题,进而跟踪同伦曲线．对改进同伦算法的收敛性进行了分析,并采用Matlab语言编程进行了试验．结果表明,较之牛顿迭代法和Li-Yorke算法,改进同伦算法是一种结果稳定、精度较高、速度较快和收敛域扩大的整体收敛方法．     

自行车流视频识别判断方法研究

考虑算法的实时性,交通流个体识别往往采用轮廓特征来描述。由于自行车与行人的很多轮廓特征值相近,在复杂城市交通环境中,从慢行交通流中准确地识别出自行车是目前采用视频检测交通流的难点之一。通过现场视频检测获取足够的样本外轮廓数据,分析检测目标轮廓的高、宽、高宽比、面积等典型轮廓特征,发现目标轮廓高宽比特征能较好地识别出行人、自行车等慢行交通,并给出合适的取值范围。研究表明自行车高宽比能够较好地成为视频识别的依据,为自行车视频识别提供数据。     

基于深度图像和彩色图像相结合的高速铁路桥梁裂缝宽度检测识别算法研究

针对高速铁路中桥梁比重大,地质灾害发生后难以及时对桥梁损伤进行检测评估的困难,提出了利用深度图像和彩色图像相结合的桥梁裂缝损伤宽度非接触式检测识别算法。首先,研究了裂缝的彩色图像预处理算法,通过灰度化、图像增强、轮廓提取获得了裂缝在彩色图像中的轮廓;其次研究了不同视场相机的配准问题,搭建了实验室检测环境,提出了联合Harris角点检测和Hough变换的彩色图像和深度图像配准算法,完成了将二维彩色图像点向三维空间坐标的转换,实现了高速铁路桥梁裂缝宽度检测识别。现场测试表明,深度图像和彩色图像结合能够实现高速铁路桥梁裂缝宽度检测识别,识别相对误差在10%以内。     

基于不完整频响函数的结构整体状态评估

分析了土木工程结构的有限元模型,推导了损伤判别指标,构建了整体损伤计算方程组;利用最小二乘法求解得到结构中的各单元损伤状况.利用结构的频响函数图形的偏移程度对结构的损伤进行定性判定;通过不完整频响函数建立损伤识别指标对损伤位置进行识别;构建了损伤定量计算方程组;利用最小二乘法求解该方程组,并对损伤程度进行评估.仿真结果...     

基于OpenMV的云台追踪系统设计

为解决传统目标识别过程中目标不能移动、动态追踪等问题,基于OpenMV,采用PID控制、模块识别、颜色识别、图像处理等技术和方法,设计了一种能够自主动态追踪目标物体的云台系统。锥桶的动态追踪识别测试结果表明:系统能够较好地完成动态追踪。     

基于GPU的高速铁路扣件实时探测技术

针对传统的图像模式识别算法提出一种GPU加速新方法,结合对CUDA架构的分析,通过充分利用GPU优秀的并行计算能力和高存储器带宽提高图像处理速度.分别对不同大小及不同批数量(单次处理图像数)的图像进行识别处理,并对其进行了多种优化,实验证明相同算法在GPU上的实现与CPU相比处理速度最高提升了 600倍左右,达到了平均...     

移动载荷识别的B-样条函数逼近法

基于欧拉梁振动理论及最小二乘法，提出了利用B－样条函数逼近法识别桥上移动荷载。通过B－样条函数拟合桥梁挠度识别桥梁模态响应，由梁的模态方程和最小二乘法识别桥上移动载荷。并进行了计算机仿真，获得了令人满意的效果。该方法具有很强的实用性和抗噪声干扰能力。     

基于图像处理技术的混凝土桥梁裂缝宽度检测

基于数字图像处理技术,通过MATLAB强大的图像处理功能,对混凝土桥梁裂隙图片进行灰度化、滤波、去噪等预处理,并利用canny算法提取裂缝轮廓,通过距离变换获取裂缝的形态学信息,然后对裂缝细化,得到距离信息。结果表明:本文提出的算法,对混凝土桥梁表面裂缝宽度进行检测,跟实测数据相对比,识别率到达92.95%以上,其中裂缝宽度大于0.2mm识别精度为97.48%。表明该算法可以有效检测混凝土桥梁裂缝宽度。     

纯方位目标运动分析的无偏最小二乘估计算法研究

纯方位目标运动分析中的最小二乘估计算法往往存在有偏问题,而卡尔曼滤波算法或辅助变量法又存在滤波初值问题,选取不当容易发散.为此提出了一种新的无偏最小二乘估计算法,它通过将状态变量扩维,利用求解矩阵对最小特征值所对应的特征向量的方法,求取目标的运动参数.仿真表明,ULSE算法能够渐进地逼近方差下限CRLB,并且其滤波精度有所增加.     

基于图像形态滤波的边缘检测

为很好地检测出被噪声污染的图像的边缘,首先采用CB形态滤波对图像进行预处理,再用canny法获得较高的边缘检出率,最后采用最小费用搜索法进一步提高了边缘质量,建立在结构元素轮廓的概念之上,以集合延展度为特征进行处理的CB形态滤波保证了滤除噪声的同时保持图像细节,canny算法对噪声和弱边缘有更强的适应性,而最小费用搜索法对因滤波后遗留噪声引起的虚假边缘有很好的抑制能力,实例表明这种检测方法能够获得较好的图像边缘。     

城际公共交通系统最短路算法

在借鉴城市公共交通最短路算法的基础上,针对城际网络的特点,研究了城际交通换乘路径的选择问题。以最小换乘次数为首要目标,并以此为基础,综合考虑时间、票价等因素,获取城际交通系统最短路。首先提出一种基于Flord算法的最小换乘矩阵及多条最短路的获取方法,然后利用最小换乘路径进行站线搜索与广义费用计算,获取城际交通的最短路,最后通过算例证明了本算法的可行性。     

基于改进主动轮廓模型的钢轨表面缺陷分割

针对钢轨表面图像灰度分布不均匀、目标缺陷轮廓边缘模糊的问题,提出了以C-V模型和LBF模型为基础的主动轮廓模型分割算法.首先,结合C-V模型和LBF模型建立最小化能量泛函模型,并对模型进行凸优化处理;然后,通过对局部子块进行卷积得到演化曲线内外局部灰度均值;最后,采用Split Bregman迭代算法进行模型求解,解决了C-V模型和LBF模型收敛速度慢、对初始轮廓位置敏感和容易陷入局部最小等问题.使用该模型对含有掉块、钢轨接缝或裂纹缺陷三类常见的钢轨表面图像进行分割,仿真实验结果表明,该模型在初始轮廓位置的选择及分割性能上明显优于单一的C-V模型和LBF模型.     

对流扩散方程的特征线MWLS算法

针对对流扩散方程,采用无网格法中的移动最小二乘近似方案与加权最小二乘法离散方案,结合特征线法,构造了特征加权最小二乘无网格算法(MWLS),并进行了数值试验验证.新算法克服了传统数值方法求解动态问题网格限制的缺陷,摆脱了在空间域上离散受制网格的束缚,不需要网格的初始划分或重构.试验结果显示,本算法可以达到与有限元求解几乎相同的结果,体现了不失精确度但却方便实用的优点.