机器视觉中的几何畸变校正软件设计

针对基于视觉的机械钻孔中的定位问题,建立靶标图像的仿射模型和网格模型,对畸变图像进行整体和分区细化两种校正分析,实验结果显示：在靶标精确的情况下,仿真加工的校正误差不会超过0．1mm．     

AIG based nonlinear anisotropic smoothing strategy for vector-valued images

The effects of the Rician noise on the calculated tensors are analyzed and an affine invariant gradient (AIG) based nonlinear anisotropic smoothing strategy is presented. The AIG based smoothing strategy is a development of the affine invariant nonlinear anisotropic diffusion (AINAD) restoration model, introduced by Guillermo Sapiro, and adopted to restore vector-valued data. To evaluate the efficiency of the presented AINAD model in accounting for the Rician noise introduced into the vector-valued data, the peak-to-peak signal-to-noise ratio (PSNR), signal-to-mean squared error ratio (SMSE) and Beta(parameter that stands for edge preservation) metrics are used. The experiment results acquired from the synthetic and real data prove the good performance of the presented filter.     

基于小波和仿射不变矩特征融合的舰船型号识别

针对不变矩对仿射形变目标描述的不足,为提高舰船型号的识别精度,提出一种基于小波和仿射不变矩特征融合的舰船型号识别方法。首先对二值舰船图像进行归一化处理,并分别提取归一化舰船图像的小波矩特征值和仿射不变矩特征值;然后通过计算样本特征均值与标准差的比值,选择出鲁棒性好、稳定性高的特征,通过归一化方法进行融合;最后构造五类舰船的样本集,采用支持向量机(SVM)作为分类器识别测试样本的型号,分析不同矩特征、样本集大小、SVM参数、本文方法对识别精度、稳定性的影响。实验结果表明,文中给出的算法提高了识别精度,并且在训练样本集较小时仍能获得88%以上的识别率。     

基于空间透视仿射变换研究相贯线问题

在画法几何中，求两个二次曲面的交线(相贯线)时，有时会遇到相贯线上的某些点不能精确作出，只能用近似的方法求解；或者当参与相贯的曲面立体为非回转体时，用画法几何中的方法求解相贯线往往很困难。为了解决这些问题，提出了空间透视仿射变换及其在解决相贯线问题中的应用，并用实例表明了该方法具有作图简便，精度高的特点，是一种行之有效的方法．     

基于同底三角形面积比的飞机外形识别方法研究

提出了一种利用仿射不变量即同底三角形面积比识别飞机外形的新算法.该方法用特征多边形近似代替已提取出的飞机外形轮廓,用描述子即多边形的顶点个数和以最长线段为底的同底三角形面积比向量描述多边形的形状,建立全方位姿态模型库识别不同姿态飞机的图像差异,通过搜索姿态模型库匹配多边形描述子来识别目标.整个识别过程逐层筛选、由粗到精,避免了大量的冗余操作.实验表明该算法是高效可行的.     

桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正

为获得桥梁结构的基准状态，考虑测试和结构参数的不确定性，将区间分析、仿射算法引入响应面有限元模型修正方法中，建立了一种新的桥梁结构有限元不确定模型修正方法。在讨论结构特点及力学行为的基础上，选择了待修正结构参数和结构响应后，采用均匀试验设计方法获得试验样本，同时结合多样本的有限元分析，采用F检验法得到结构响应的显著性参数。基于有限元模型修正的响应面方法，构建结构的响应面替代模型后，引入区间分析算法的自然拓展，将响应面模型拓展为区间响应面函数，同时采用仿射算法解决区间分析的区间扩张问题，构建桥梁结构有限元模型的仿射-区间不确定修正方法，并采用遗传算法进行区间优化求解。另外，针对区间响应面有限元模型修正的具体需求，提出了区间响应面函数的两步验证方法。用斜拉桥振动台模型桥梁在不同工况下的测试模态参数和斜拉索索力，对其进行有限元模型的不确定修正，实现了实测响应与有限元计算响应间误差的最小化。区间响应面函数的两步验证证实了参数修正范围和结构响应的有效性和正确性，修正后结构纵向、横向、竖向的一阶，二阶频率以及索力的实测响应均在计算响应范围内。验证结果表明：所提有限元不确定模型修正方法，能有效实现桥梁结构有限元模型的修正。     

复合工况下轮胎非线性力学特性的分段仿射辨识

为实现复合工况下轮胎非线性力学特性的准确模拟,提出了一种基于分段仿射（PWA）辨识的数学建模方法。采用基于Gauss混合模型的统计数据聚类方法进行轮胎力学特性试验数据聚类,将原始试验数据划分为若干个子集;基于最小二乘算法进行仿射子模型参数估计;结合改进的近似支持向量机算法完成相邻仿射子模型间分界面系数矩阵的求解;将辨识模型仿真结果与原始试验数据进行对比,验证辨识精度。结果表明：所辨识的轮胎分段仿射模型能够很好地拟合复合工况下轮胎纵向力及侧向力与其影响因素间的非线性关系,模型拟合精度高于93%。     

车辆多目标自适应巡航显式模型预测控制

为了兼顾车辆自适应巡航控制(ACC)系统的跟踪控制效果和实时性, 提出了基于显式模型预测控制(EMPC)理论的车辆多目标自适应巡航控制方法; 基于车辆间运动学关系建立自适应巡航控制运动学模型, 根据预测控制理论推导预测时域内的跟踪误差预测模型, 并确定车辆安全性、跟踪性、经济性和舒适性等多性能目标函数和约束条件; 运用显式模型预测控制中的多参数规划理论, 将基于反复在线优化计算的闭环模型预测控制系统转化为与之等价的显式多面体分段仿射(PPWA)系统, 通过离线计算获得期望加速度与距离误差、速度误差、自车加速度和前车加速度等状态变量之间的最优控制律, 并设计在线查表的搜索流程, 通过定位当前状态所处分区, 并应用该分区的显式控制律实现自适应巡航控制; 进行了纵向跟踪工况仿真验证, 并与传统MPC-ACC控制方法进行对比。对比结果表明: 在前车正弦加减速工况下, EMPC-ACC控制器单步运算速度比MPC-ACC控制器平均提升了53.51%, EMPC-ACC控制下的平均距离跟踪误差为0.220 3 m, 平均速度误差为0.340 1 m·s-1; 在前车阶跃加减速工况下, EMPC-ACC控制器单步运算速度比MPC-ACC控制器平均提升了72.96%, EMPC-ACC控制下的平均距离跟踪误差为0.331 9 m, 平均速度误差为0.399 1 m·s-1。可见, 提出的EMPC-ACC控制算法在保证纵向跟踪性能的前提下, 有效地提高了自适应巡航控制的实时性。      

Fast affine projection algorithm for adaptive noise canceling and its application on the fetal electrocardiogram extraction

Aimed at the problem of adaptive noise canceling (ANC), three implementary algorithms, which are least mean square (LMS) algorithm, recursive least square (RLS) algorithm and fast affine projection (FAP) algorithm, have been researched. The simulations were made for the performance of these algorithms. The extraction of fetal electrocardiogram (FECG) is applied to compare the application effect of the above algorithms. The proposed FAP algorithm has obvious advantages in computational complexity, convergence speed and steadystate error.