A New Algorithm for the Establishing Data Association Between a Camera and a 2-D LIDAR

In this paper,we propose a new algorithm to establish the data association between a camera and a 2-D Light Detection And Ranging sensor （LIDAR）.In contrast to the previous works,where data association is established by calibrating the intrinsic parameters of the camera and the extrinsic parameters of the camera and the LIDAR,we formulate the map between laser points and pixels as a 2-D homography.The line-point correspondence is employed to construct geometric constraint on the homography matrix.This enables checkerboard to be not essential and any object with straight boundary can be an effective target.The calculation of the 2-D homography matrix consists of a linear least-squares solution of a homogeneous system followed by a nonlinear minimization of the geometric error in the image plane.Since the measurement quality impacts on the accuracy of the result,we investigate the equivalent constraint and show that placing the calibration target nearby the 2-D LIDAR will provide sufficient constraints to calculate the 2-D homography matrix.Simulation and experimental results validate that the proposed algorithm is robust and accurate.Compared with the previous works,which require two calibration processes and special calibration targets such as checkerboard,our method is more flexible and easier to perform.     

CEEMD结合改进小波阈值的激光雷达信号去噪算法

激光雷达远距离回波信号受噪声影响, 严重失真。为了有效去除信号的噪声, 提高回波信号信噪比, 提出一种互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition, CEEMD)结合改进小波阈值的去噪算法。CEEMD可以自适应地分解非线性和非平稳信号, 改进小波阈值函数具有高阶可导特性, 能够克服硬阈值、软阈值函数各自存在的问题。两种方法结合, 可以更有效地去除噪声。首先, 对回波信号进行CEEMD分解, 得到若干固有模态函数(intrinsic mode function, IMF)。其次, 通过相关系数法计算IMF分量与信号的相关系数, 确定相关分量和不相关分量。最后, 对不相关分量使用小波改进阈值法进行去噪, 对相关分量使用粗糙惩罚法进行平滑, 再重构信号。基于实测数据的实验结果表明, 所提算法比CEEMD去噪法和CEEMD结合原改进阈值去噪法, 信噪比分别提升了2.65 dB和0.58 dB。     

基于量子进化算法的空区激光探测点布局设计

针对地下空区边界不规则并且可能包含多个遗留矿柱,如何布局合适的探测点以便三维激光探头能扫描空区内部全貌的工程难题,提出了在基于空区初步资料获得的水平特征截面图上预先布置待选探测点,设计探测点布局方案评价函数,采用量子进化算法进行探测点布局优化的方案.优化设计中,考虑了采空区边界的凸凹不规则性及内部包含多个边界不规则遗留矿柱,以及激光探测范围等因素,建立了通用优化模型,寻求探测点最少的技术及经济上的最优布局方案.实例运算及统计分析结果表明,和遗传算法相比,本文提出的量子进化算法优化模型可快速得出优化的探测点布局方案,保证三维激光探测法成功实施,为复杂空区三维激光探测提供科学决策依据.     

Multi-threshold second-order phase transition in laser

We present a theory of the multi-threshold second-order phase transition,and experimentally demonstrate the multi-threshold secondorder phase transition phenomenon.With carefully selected parameters,in an external cavity diode laser system,we observe secondorder phase transition with multiple(three or four) thresholds in the measured power-current-temperature three dimensional phase diagram.Such controlled death and revival of second-order phase transition sheds new insight into the nature of ubiquitous secondorder phase transition.Our theory and experiment show that the single threshold second-order phase transition is only a special case of the more general multi-threshold second-order phase transition,which is an even richer phenomenon.     

用激光光源测量凸透镜焦距实验探究

对测量凸透镜焦距的传统实验方法进行改进,采用激光为光源进行测量的一种新型简易方法,该方法操作简单,可直接读取焦距测量值。实验结果表明,测量结果与传统方法相比更准确。     

Fusion框架序列的一些性质

本文从空间夹角的角度对fusion框架序列和fusion-Riesz框架序列进行了研究,得到了一些新的性质。     

大学组织中的文化冲突与融合

在大学组织管理变革的背景下,文化冲突是我国大学不可避免的管理主题。由于大学特有的组织文化特征决定了大学组织管理的特殊要求,为了更好地发挥大学作为社会发展的功能,培育和发展一种能适应大学组织特性的管理模式,应该利用好组织文化协调大学组织的内部不同群体之间的利益关系,理顺大学组织与社会的外部关系,调动各种力量创新大学管理的新格局,促进大学组织的良性发展。     

透镜列阵单元形状对光斑特性的影响

用标量衍射积分理论分析了透镜列阵的单元形状对准近场光斑特性的影响,并通过数值计算研究了不同单元形状(圆形、正方形、正六边形)透镜列阵的准近场光斑包络的结果,得到了与理论分析基本符合的结果。     

激光星间通信系统中光纤光栅滤波器

针对激光星间通信系统,提出了采用光纤光栅作为光滤波器以滤除背景光噪声.为了设计出高性能的光滤波器以满足激光星间通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对通信系统性能的影响.考虑多普勒频移,分析了通信系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,用匹配滤波器的方法设计出光滤波器的最佳带宽.根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅...     

一种基于STM32的四旋翼飞行器控制器

针对四旋翼飞行器,设计并实现了一种基于STM32的微型飞行控制器．以新型ARM Cortex-M3内核微处理器STM32作为计算控制单元,对飞行控制器进行了模块化设计,包括主控、惯性测量、执行驱动等单元模块．给出了系统软件设计流程,研究了一种基于分布式融合滤波器的飞行姿态解算方法,并针对四旋翼飞行器的控制特点设计了控制律．实验表明控制器方案合理有效．