基于极限学习机(ELM)的视线落点估计方法

基于极限学习机(ELM)所具有的训练速度快、适合多分类的特点,提出一种新的单摄像机视线追踪系统视线落点估计方法.在初始标定阶段,将多视线参数作为ELM输入,将视线在屏幕上的落点区域作为输出,将非线性多项式作为激活函数,通过初始标定获取ELM训练数据,建立视线特征参数和视线屏幕落点之间的映射模型.实验结果表明,通过对不同角度分布的视线落点进行估计和改变隐层单元数量进行训练,基于ELM的视线落点估计方法无论视线落点精度还是稳定性均优于传统的非线性多项式拟合方法.     

基于人工神经网络动态标定算法的低成本视线追踪系统

针对视线追踪系统成本高、标定算法复杂的问题,研究了一种低成本视线追踪系统.系统采用低成本网络摄像头,采集到的图像首先采用Haar-like特征与肤色结合算法来进行人脸检测,并利用主动表现模型算法和光流法定位并跟踪人脸特征点;然后利用梯度向量法进行瞳孔中心检测;为了提高系统精度和鲁棒性,提出了一种人工神经网络的动态标定算法.实验表明,视线追踪系统不仅具有很好的鲁棒性,而且具有较高的精度,在头部静止的情况下平均误差为1.34°,在头部运动的情况下平均误差为3.26°.      

视线追踪系统中基于黎曼几何的落点补偿方法研究

针对非接触式视线跟踪系统中注视点估计算法鲁棒性差的问题,对单相机双光源的视线追踪系统进行了改进.在空间相似三角形注视点估计算法的基础上,提出一种基于黎曼几何的视线落点补偿方法.在眼球模型结构的基础上分析了眼球角膜曲面对视线落点偏差的影响.根据人类眼球生理特点,在黎曼几何中对眼球曲面结构进行建模,提出以最短测地线长度为边长构造平面三角形,以补偿欧式几何中直线距离造成的视线落点的误差.利用非线性多项式模型对眼球视轴和光轴之间的偏差进行拟合,得到最终的视线落点.实验证明,该方法在水平和垂直方向上最大误差均小于1 cm,对视线落点补偿具有显著效果.     

一种非接触式实时视线追踪系统的设计

为方便残疾人和老年人使用计算机进行信息交互,设计了一种非接触式低成本视线追踪系统.系统设计了一种双环形红外光源,通过交替照射用户脸部,用单CCD摄像机得到"亮瞳"和"暗瞳"的相邻两帧图像.将这两帧图像做差得到瞳孔的位置,使用椭圆拟合方式求得瞳孔中心,加之在"暗瞳"图像上得到的普洱钦斑中心,从而确定了局部视线的盯视方向.基于人类视线移动的特点,提出了使用神经网络和卡尔曼滤波相结合的方法进行瞳孔跟踪,最后给出了视线映射模型和校准方式.     

海底地震观测系统设计方法研究

海底地震仪(OBS)可以获取纵波、转换横波等多种有效的地震波信息.丰富的多渡勘探信息对于弄清水合物内部速度结构、提高地层的分辨率具有重要意义.海底地震观测系统设计的主要研究目的是为海底地震数据采集提供最佳的海底地震仪分布形态、分布间距等观测系统参数.本文中结合国外OBS在天然气水合物中的应用成果,采用射线追踪法,实现了海底地震观测系统设计,取得了较好的应用效果.     

基于KINECT的人眼视线方向估测方法研究

提出一种基于KINECT的视线方向估测方法,通过KINECT获取人脸图像数据及人脸网格信息,检测和消除人眼区域的光斑,进而利用人眼灰度分布特点对瞳孔进行粗定位得到瞳孔中心;通过计算眼睛参考点与瞳孔中心形成的距离和其连线与坐标轴形成的角度关系对视线方向进行分类处理,完成视线方向的估测。实验结果表明所提出的方法在低分率的图像条件下能准确地估测出人眼视线方向。     

基于MR-6的批量胚胎细胞运动的自动追踪算法

基于MR-6微操作机器人研究胚胎细胞运动过程的自动追踪.利用显微系统的光学特性,设计了胚胎细胞迁移的自动追踪算法和感兴趣区域细节信息的自动获取策略.以鸡胚胎的原肠胚形成为模型进行自动化实验,结果表明,利用该算法可获取批量胚胎细胞的运动参数,实现胚胎细胞整体运动趋势分析.     

一种优化的二维视线映射模型

提出一种基于主动红外光源的优化二维视线映射模型.在头部静止情况下检测相关的视线特征参数,并进行瞳距补偿.利用非线性多项式建立从平面视线参数到视线落点的映射模型.最后采用支持向量机对不同头部位置造成的视线偏差进行补偿,使非线性映射函数扩展到任何头部位置,从而在头部运动情况下进行精确的视线估计.实验结果显示了文中方法的有效性.     

基于动态优化的多模型广义预测控制器设计

针对工业控制过程中广泛存在系统参数突变的问题,将多模型切换的广义预测控制器引至动态优化策略下的分层式控制系统中,设计了基于动态优化的多模型广义预测控制器.该模型预测控制结构以获取最大经济效益为目标,上层结构对经济目标函数进行动态优化,得到使经济利益最大的关键变量设定值;下层结构中MPC层采用多模型广义预测控制器代替传统单模型广义预测控制器追踪上层得到的设定值,即采用多个固定模型和自适应模型并行辨识系统的动态特性,提高系统暂态性能和模型参数跳变时系统的调节能力;底层为PID控制器用于抑制过程中的扰动.通过仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

基于Kinect骨架追踪的三维人体模型检索

在计算机动画研究领域中,三维人体建模需要消耗大量的成本和时间,根据模型的相似性充分复用已有的模型以成为节约成本的有效手段.然而,如何精确、高效地检索到所需的三维人体模型是一个极具挑战性的问题.本文提出一种基于Kinect骨架追踪的三维人体模型检索方法.首先,定义人体体型和三维人体模型形态的骨架特征参数,如身高、肩宽等,并使用Kinect设备追踪人体获取这些参数.然后,利用参数分组加权模型匹配算法,在人体模型数据库中检索相似的三维人体模型.最后,建立了基于XNA框架的人群仿真系统并将检索结果应用到该系统中去.实验结果表明本文的方法能够简单、高效地对三维人体模型进行检索应用.     

基于升降轨InSAR矿区地表二维形变的获取

结合矿区地形实际,在构建地表坡面空间坐标系的基础上,研究了雷达视线方向(LOS)形变与垂直方向形变及沿坡向形变的关系,利用升、降轨道合成孔径雷达干涉测量技术,获取了地表在坡面空间坐标下垂向与坡向的二维形变结果.以窑街矿区为例,采用Sentinel-1 A升、降轨数据基于小基线集方法分别提取升、降轨道LOS方向形变的结果...     

集群环境下个性化检索系统的研究与实现

在综合分析海量数据库检索系统应用及存储环境的基础上,提出了一个集群环境下的个性化检索系统模型,采用Oracle RAC技术实现数据库数据的并行处理,通过兴趣获取模块获得用户兴趣,实时动态追踪兴趣动向,实现个性化检索．在此基础上完成了某市基于超大型数据库的专利信息检索系统平台的设计与实现．     

头盔式激光扫描系统WHU-Helmet

轻小型穿戴式激光扫描系统具有成本低、体积小、易操作的特点,为室内外一体化三维地理信息获取提供了一种可行方案,是传统移动测量系统的有效补充。相比现有手持及背包激光扫描系统,基于头盔的观测平台与用户视线保持方向一致,具有“所见即所得”的特点,让作业人员双手得到了解放。以自主研发的头盔式激光扫描系统“WHU-Helmet”为对象,设计了基于多尺度正态分布变换的LiDAR-IMU SLAM算法,实现了在室内外环境无缝的实时三维点云数据获取。以两个典型室内外环境为实验区域（办公楼、地铁站）,将“WHU-Helmet”获取的三维点云与地面式激光扫描系统获取的三维点云对比,平均误差小于0.44 m,均方根误差小于0.23 m,表明了头盔式激光扫描系统在室内外一体化三维测图中具有巨大的潜力。     

基于模糊造纸专家系统中知识获取模块的设计

模糊造纸专家系统在知识表示和知识推导方面结合了模糊理论,使知识表示更符合现实世界中对知识的描述。将人工神经网络应用到知识获取领域,来解决专家系统知识获取的“瓶颈问题“,并提出了自动知识调整方法。知识库采用知识分级的方式,使知识的表达更具有层次性和合理性。着重分析了知识获取模块的设计,并提出了改进方向。     

基于FPGA的物体跟踪系统

设计了以FPGA为核心的物体跟踪系统。采用OV7225数字摄像头获取图像信息,由FPGA进行硬件加速处理,在跟踪算法中采用多级流水线,提高了系统实时性。该系统基于像素时钟,可以避免其他软件程序跑飞的隐患,增加了系统可靠性。测试结果表明,系统对于特定颜色的物体具有良好的追踪效果。     

基于模糊造纸专家系统中知识获取模块的设计

模糊造纸专家系统在知识表示和知识推导方面结合了模糊理论,使知识表示更符合现实世界中对知识的描述.将人工神经网络应用到知识获取领域,来解决专家系统知识获取的"瓶颈问题",并提出了自动知识调整方法.知识库采用知识分级的方式,使知识的表达更具有层次性和合理性.着重分析了知识获取模块的设计,并提出了改进方向.     

基于模糊造纸专家系统中知识获取模块的设计

模糊造纸专家系统在知识表示和知识推导方面结合了模糊理论，使知识表示更符合现实世界中对知识的描述。将人工神经网络应用到知识获取领域，来解决专家系统知识获取的“瓶颈问题”，并提出了自动知识调整方法。知识库采用知识分级的方式，使知识的表达更具有层次性和合理性。着重分析了知识获取模块的设计，并提出了改进方向。     

判断旋光异构化合物（R、S）构型的新方法及应用

采用直接观察法判断旋光异构化合物的构型,观察化合物的视线方向可以与真实视线保持一致,提高了分析构型的准确性.     

智能测控系统设计

本文介绍了现代测控技术及其发展方向;并通过给出试验机测控系统的总体框架,介绍了测控系统的结构设计以及各参数的获取方式。基于单片机和微机完成了摩擦磨损试验机的测控系统。     

基于加速计的三维空间运动追踪系统

针对基于激光与电磁场的空间追踪系统测量过程易受外界基准参考系制约的缺点,提出了一种不受测量环境限制的三维空间运动追踪系统.该系统基于三轴加速度传感器,采用双状态卡尔曼滤波器对传感器输出信号进行滤波处理,依据加速计非线性特性逐个修正加速度数值,使用多项式箅法对空间运动速度与位移积分计算结果进行重建,最后求得被追踪物体在三维空间中的瞬时运动状态与运动轨迹.实验测得该追踪系统在加速计x,y和z轴方向位移误差分别为10.7%,7.5%和11.7%,三维空间中的位移误差为8.88%.