基于视频目标检测的桥梁防船撞主动预警技术研究*

为减少船撞桥事故的发生,提高桥区水域的通航安全等级,以目标检测算法为基础通过AForge.NET工具包设计实现对桥区水域的运动船舶实时检测与跟踪。根据运动船舶的航行轨迹预测船舶航向,判断船舶是否具有撞桥危险并做出相应预警措施。并在安徽淮河干流蚌埠段等进行验证试验,试验结果表明检测效果良好,能够对高等级航道桥群河段的桥梁防撞主动预警提供有效可行的实施方案。     

一种基于BP神经网络的机动目标跟踪算法

交互式多模型（IMM）算法是一种可以有效跟踪机动目标的滤波算法,针对其跟踪精度和计算量在很大程度上受制于模型选择和转移概率确定的问题,提出了一种利用BP神经网络修正子模型滤波结果的改进IMM算法。仿真实验表明,该方法可以使IMM算法的收敛速度加快,收敛精度提高,改善了跟踪性能,具有一定理论指导意义。     

基于CD4046的新型频率跟踪移相PWM控制电路研究

结合几种频率跟踪移相PWM控制技术的优点,提出了一种基于CD4046的新型频率跟踪移相PWM控制电路,并对电路的工作原理进行了详细的分析,给出了电路参数的计算方法;该电路能满足电源输出功率调节的要求。与其它频率跟踪移相PWM控制电路相比,该电路具有电路简单、工作稳定可靠等优点。     

雾天道路下智能车视觉图像实时快速去雾研究

针对智能驾驶视觉感知领域中去雾算法处理时间过长的问题，提出了一种基于大气散射模型的视频图像快速去雾算法。在暗通道先验去雾的基础上，计算大气光值的自适应参数，提高去雾速度，并优化设计去雾系数，获取半去雾图像，将单幅图像去雾应用到视频实时去雾中；进一步利用限制对比度自适应直方图均衡（CLAHE）算法抑制去雾残余噪声，增强图像道路交通特征。验证结果表明：提出的算法有效提高了图像质量，且视频去雾速度较传统算法大幅提升；图像边缘强度提升近2倍，极大提高了道路能见度。     

水下航行器三维航迹反演滑模跟踪控制

本文提出一种自治水下航行器(Autonomous Underwater Vehicles,AUV)三维轨迹跟踪控制算法。将AUV在三维空间的运动通过反演法和变结构滑模控制律设计出AUV航迹跟踪控制律,通过Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性。在同时考虑加入外界干扰的条件下,使其控制效果在3个坐标轴上都能够达到稳定并且有平滑连续的输出结果,对外界干扰有较好的抑制作用。仿真结果表明了所提控制律的有效性。     

一种基于孪生网络的高鲁棒性实时单目标船舶跟踪方法

视觉目标跟踪在各种海事应用中发挥着重要作用。然而,现有的跟踪方法大多属于生成模型,只关注对象的特征,忽略背景信息。因此,对目标的视觉显著性有更高的要求。本文将深度学习方法应用于船舶跟踪,提出使用孪生网络和区域推荐网络的海上船舶跟踪方法。为进一步提高跟踪性能,参照AlexNet网络对孪生网络的CNN模块进行修改,并提出一种基于历史轨迹的自适应搜索区域提取方法,以适应不同的运动场景。利用数据集对所提出的跟踪器进行评估。结果表明,在使用Intel Xeon CPU E5-2620,GTX TITAN的PC机上可以达到58%的平均精度和124.21 FPS。     

结合状态观测与遗传算法的船舶路径预测控制

为实现具有速度不易测﹑模型不确定﹑受外界因素干扰﹑输入需约束及优化等特点的欠驱动船舶的路径跟踪，提出带状态观测的模型预测控制（MPC）。在限制条件下利用MPC求解性能指标函数，处理舵角优化﹑舵幅与舵速约束问题。设计扩张状态观测器（ESO）对环境干扰和模型不确定项进行估计，提高MPC的性能。通过预测未来估计误差，利用遗传算法在线调节ESO参数，提高估计性能。基于指数函数建立速度观测器，避免速度不易测。稳定性分析和仿真试验结果表明，采用该结合状态观测的MPC船舶路径控制方案，当速度和干扰均未知时，船舶仍能跟踪上参考路径，舵角平滑且始终在约束值内，MPC控制精度和ESO估计精度均得到提高。研究结果说明该方案是可行的、有效的。     

一种新的地铁曲线站台异物检测系统研究

曲线形站台无法像直线形站台一样使用人工检测的方法进行开车前的安全检测。本文通过基于背景差分算法的视频检测技术,研究了一种高可靠性的曲线形地铁屏蔽门与列车之间异物检测系统。该系统可获取曲线形站台屏蔽门与列车间隙内的完整图像,辅助或代替列车司机检测地铁屏蔽门与列车之间是否存在异物。经试验,本系统检测准确,鲁棒性好,可提高地铁运行效率与安全性,具有良好推广前景。     

视频稽查助力东部公交安全发展

东部公交作为公益性服务企业,一直致力于为乘客提供安全、舒适、高效、便捷的出行服务,将乘客的安全放在首位。为了这一目标,公司采取了多种安全措施,其中视频稽查就是很重要的强化安全手段,视频稽查在东部公交试点开展后的事故率、违章率环比均有大幅下降。     

基于VPM6467的红外视频超分辨率重构设计

本文设计以VPM6467开发板为硬件平台,Visual Studio 2008为软件平台,图像滤波、积分图计算、运动补偿估计与图像修正等预处理算法在FPGA上进行,超分辨重构核心算法计算在DSP上完成,最终在计算机上实现红外视频的重构与输出。利用串口通信技术将各种不同功能的部件集成为一个重构系统,实现对舰船目标低分辨率红外视频的超分辨率重构。在探测器获取的红外视频分辨率达不到要求的情况下,为红外视景仿真研究提供高分辨率红外视频,为光学目标特性研究提供高质量的图像。