基于人工蜂群算法的多目标跟踪数据关联研究

为快速实现多目标跟踪的数据关联,将人工蜂群算法(ABC)与多目标跟踪数据关联相结合,实现快速的多目标跟踪数据关联.本文以跟踪门确定目标的有效量测,以新息的似然函数描述量测与目标的关联关系,建立多目标数据关联的组合优化模型,详细阐述了人工蜂群算法的基本原理,工作流程.利用人工蜂群算法寻找多目标数据关联优化组合模型的最优解,人工蜂群算法在离散空间的启发式机制实现搜索目标的量测与最佳数据关联.仿真表明,该算法与经典的JPDA算法以及基于元启发式的蚁群算法的数据关联算法进行比较,提高目标关联准确性和跟踪精度.     

基于PMU的电力系统状态估计算法研究

本文针对PMU技术以及当前WAMS和SCADA系统量测并存的现状,研究基于PMU的状态估计算法。首先在动态估计中利用PMU量测进行边界协调;然后利用滤波步得到的状态变量值和PMU量测值进行一次线性估计,将非线性动态估计和线性估计结合起来,最大限度利用了PMU数据。     

用于多目标数据关联的群智能混合算法

为快速实现多目标数据的关联,将蚁群优化(AGO)算法和粒子群优化(PSO)算法相结合,提出了一种群智能混合算法.以跟踪门确定目标的有效量测,以新息的似然函数描述量测与目标的关联关系,建立多目标数据关联的组合优化模型.利用交叉变异的PSO算法求解出该优化组合模型的次优解,再将该次优解作为蚁群位置和信息素初始化的依据,利用ACO算法对目标函数的解进行细搜索以求得更优解.仿真实验结果表明,该算法能够有效地提高关联准确性和收敛速度.     

基于无人机点云数据的河流DEM创建研究

河流地区的地理空间信息对于河流管理（如河流规划、洪水分析和泥沙负荷分析）至关重要。无人机（Unmanned Aerial Vehicle,UAV）技术已广泛应用于获取三维地形,其直接获取的是数字表面模型（Digital Surface Model,DSM）,包括地表植被、建（构）筑物等地物的高程信息。该文以北京市内某河流为工程背景,使用区域增长算法,基于无人机获取的点云数据提取地面点,创建区域数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）,并使用虚拟参考站（Virtual Reference Station,VRS）和全站仪量测检测点坐标,检验所获取DEM的精度,验证基于无人机点云数据创建DEM的有效性。因此,可以通过应用基于区域增长算法的无人机点云来生成DEM,并将其有效地用于河流管理中。     

深空天文测角测速组合导航滤波算法研究

针对天文光谱测速导航量测中存在的常值量测误差、慢时变量测误差、光谱畸变量测误差,提出了扩维自适应容积卡尔曼滤波算法.本文通过状态扩维将常值测速量测误差及慢时变测速量测误差作为状态量之一,在导航滤波中进行同步估计并在量测中进行补偿.针对天体表面活动导致的光谱畸变量测误差,通过Sage-Husa噪声估计器对滤波算法中的量测噪声协方差阵进行自适应估计以降低含该误差量测的影响.同时,为了进一步提高导航的精度,将天文光谱测速信息与天体方向矢量信息结合,并通过联邦滤波器进行信息融合.以火星接近段为背景的仿真结果表明,该算法能够有效抑制上述量测误差对导航精度的影响,实现高精度天文自主导航.     

三维激光扫描技术在隧道变形监测及检测中的应用

为保证隧道的安全施工及运营,及时掌握隧道变形情况尤为重要.针对传统隧道监控量测方法中存在的测量效率低、精度有限以及需布置监控量测点等问题,引入三维激光扫描技术采集隧道全断面三维数据,通过色谱分析法对整体变形进行定性分析,更加直观、自动化地获取各部位变形情况,同时自动处理算法对重点区域进行平面特征拟合获取其形心坐标,通过分析形心位置变化情况定量获取隧道内部变形情况,且变形量测精度达到相关规程要求,同时通过与隧道设计BIM(building information modeling)模型的对比,快速检测施工质量及偏差,研究成果具有重要理论意义及实际价值.     

基于联邦滤波的惯性导航姿态组合算法

为了充分利用姿态量测信息来提高组合导航系统的姿态精度，以联邦滤波为基础，研究了以姿态、位置和速度信息作为观测量的多信息融合导航技术，分析并提出了适合工程使用的联邦滤波器的原理结构与算法实现，深入推导了基于联邦滤波的姿态组合算法的观测矩阵的具体形式，最后给出了仿真和实测数据的验证．结果表明，基于联邦滤波的姿态组合滤波算法能够有效地提高惯导系统的姿态精度，对方位角的改善尤为明显．     

垂线投影坐标的信息处理及光学ＣＴ反演算法

分析了用光学ＣＴ原理构成无透镜光学遥测垂线坐标仪的结构特点。提出了处理垂线光学投影数据的自卷积算法以及从多个方向投影数据提取垂线坐标的代数反演算法。     

一种改进的基于FCM的目标跟踪数据关联算法

为了克服杂波环境下对多目标进行数据互联时,计算量出现组合爆炸现象,提出了改进的基于FCM的多目标跟踪数据关联算法.将航迹的预测值转换到各个传感器的观测空间作为各自的聚类中心,利用目标属于所有量测的隶属度,来代替JPDAF中的关联概率,将多目标数据关联问题可转化为模糊聚类问题,进行关联计算.改进的基于FCM的多目标跟踪数据关联算法,有效地利用了目标状态估计中的历史信息,实现量测与航迹的关联.该算法克服了JPDAF算法计算量大的缺点,实现杂波环境下多目标数据互联.仿真结果表明了该算法的有效性.     

基于组合导航与EKPF飞行器的地形边界与面积估计

提出了一种使用四旋翼飞行器作为测量平台的地形边界与面积估计算法.该算法采用紧耦合闭环组合导航系统(捷联惯性导航系统与全球卫星定位系统)获取待测地形边界点的定位数据,分别使用Pauta准则与扩展卡尔曼粒子滤波方法剔除异常数据与处理定位数据.算法在得到的最终定位数据的基础上,估算待测地形与面积.飞行器使用前视和下视摄像头确定飞行方向和选择边界点.使用该算法可以实现不规则的凸多边形、凹多边形和弧段等地形的精确估计,估计误差可以在±1.2%以内.实际飞行实验结果验证了该算法的可行性和准确性.     

基于图像测量技术的飞机着陆段运动测量

介绍了利用数字高速像机对飞机着瞬间运动参数测量的方法。通过合理选取测量区域,布设测量站点,利用多台摄影机联合组网等措施扩展测量范围,解决了由于飞行员难以把握着陆点位置而失去对关键点的测量问题。同时,应用摄影测量原理,对高速像机进行标校,解算出其畸变参数,并获得正摄影像,进而对起落架机轮及机身测量标志进行基于亚像素的跟踪判读。对判读数据进行处理,得到了飞机着陆道面段的运动轨迹、速度等数据。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。     

基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度

利用数码相机拍摄图像,模拟人眼对能见度进行测量是最理想的道路能见度探测方法,它具有极强的实用价值。本文介描述了基于数字摄像的双目标法测量夜间能见度。所谓双目标法就是利用数码相机拍摄地平线附近的两个距离不同的目标物(这里采用的是两个路灯),并将这两个目标物呈现在同一张图像上。这样保证了拍摄的两个目标不会存在时间的差异。该方法消除了大气消光系数、亮度阈值的测量,从而使得夜间能见度的测量变得简单可行。并且将测量的结果与气象局发布的能见度值进行了比较。     

利用自然光照明办公环境特性化相机校正手掌颜色的研究

数码相机作为一种主要的图像获取工具已经成为大众消费品,而且也可以作为一种颜色获取工具得到应用。利用自然光照明办公环境下使用国际标准色卡ColorChecker特性化方法校正手掌图像,研究不同照相机在不同设置下获取手掌颜色的一致性。实验结果表明,特性化相机的方法对不同相机在不同光圈、曝光设置下拍摄的手掌图像校正效果明显,手掌图像校正后一致性效果明显,其手掌颜色从校正前的"均方色差"为6.22个CIELAB色差单位,变化到校正后"均方色差"为0.84个CIELAB色差单位。     

变形分析的数学拟合应用研究

数码相机属于非测量相机，它没有框标及定向设备，不能得到摄影瞬间的内、外方位元素的初始值。因此用数码相机获取的测量数据传统解法无法计算处理。为提高测量精度，采用数学拟合法进行数码相机的检校，将检校的相机在钢结构变形监测实验中使用，实际测量数据利用数学拟合处理。该方法有效地减弱数码相机内、外方位元素不稳定以及外界环境条件的影响，成果分析精度达3‰。     

基于图像的人体参数测量系统的设计与实现

给出一种基于图像的人体参数自动测量方法,并设计与实现人体参数测量系统.通过2个数码相机拍摄人体的正视图和侧视图,运用图像分割和特征提取等图像处理方法提取2幅图像上的人体特征点;利用三维标定架标定相机的内外参数;利用双目视觉原理从2幅图像上的特征点计算出人体的测量点,完成人体尺寸参数计算.试验结果表明:与传统手工测量相比,本方法能实现自动测量,缩短了测量时间,提高测量的精度和效率;与三维非接触测量相比,本方法测量设备简单和便携,测量速度更快,操作更加方便.     

玻璃瓶垂直度无接触测量及其误差分析

对玻璃瓶垂直度的检测是利用计算机视觉的方法，通过两台摄像机从相互垂直的方向同时获取玻璃瓶的一幅图像，采用计算机图像处理技术的双目视觉测量方法，较精确地求出了玻璃瓶垂直度的偏差．文中主要阐述了如何进行摄像机定标及玻璃瓶垂直度偏差测量计算原理，并在此基础上较为系统地分析了主要测量误差的产生原因及对检测精度的影响．     

塞曼效应实验方法的改进

介绍了在塞曼效应实验中应用数码摄像头、计算机等现代教育媒体进行实验的方法,通过改进使实验图象更加清晰、数据测量更加准确、数据处理更加方便.     

基于单幅影像的三维重建及精度分析

研究了基于单幅影像的快速三维重建,以某一小型建筑三维重建为例,分析了以体为基本单元和以平面为基本单元的两种影像建模方法.并对重建三维模型的精度进行了分析.试验表明,三维重建质量与效率较高、成本较低,在实际中可以满足工程测量要求.     

热敏电阻线性温度——频率转换器

检测温度的方法有许多，如使用热电偶、半导体P－N结、热敏电阻等；本文介绍一种采用热敏电阻的数字化测温技术，并对其测温原理和扩大线性化范围的方法进行探索。     

生产中理解数码航空相机ADS40原理

三线阵数码航空相机ADS40代表了新型数码航空相机的一个发展方向,采用推扫式成像的方式,配备POS系统直接获取摄影时刻的相机姿态,经过平差后得到扫描线外方位元素。介绍了三线阵传感器推扫成像原理,探讨了ADS40相机摄影测量的作业流程。