基于DSP FPGA的嵌入式篮球运动 视频目标跟踪算法实现

针对篮球比赛中的运动目标跟踪问题,提出了一种基于DSP和FPGA的嵌入式篮球运动视频目标跟踪算法,将Mean Shift算法用于跟踪篮球运动视频目标,并给出了DSP FPGA的硬件设计该方法先建立一个包含运动目标的搜索窗,并初始化其位置和大小,进一步计算搜索窗的色彩直方图然后,输入待搜索图像,运行Mean Shift,获得新的搜索窗位置和大小;最后,基于Mean Shift算法迭代,获得运动目标的新位置FPGA方便电路设计,DSP则运行目标跟踪算法实验证明,提出的方法在激烈的比赛中依然能够准确跟踪运动目标     

近景摄影测量中标记点的自动检测

近景摄影测量中,可以在待测物体表面分布一些易于识别的标记点,以提高特征识别的准确性和精度,保证多幅图象间特征点对应匹配的可靠性。文中采用圆形目标及编码元素作为标记点,并提出一种标记点自动检测算法。该算法首先根据标记点的尺寸、形状、灰度变化及位置分布等特征提取目标;然后利用非编码元与编码元的不同形状与灰度特征,提出一种改进的编码元自动身份识别方法,同时实现非编码元与编码元的分类;最后采用质心法进行标记点的精确定位,达到亚象素精度。实验结果表明,该方法受投影角度、噪声等因素影响小,具有很强的鲁棒性,可以实现标记点的准确识别和精确定位,实用性好。     

运动目标实时跟踪系统的设计

针对目前运动目标跟踪系统结构庞大、实时性差等问题,以高性能DSP芯片TMS320C6416为核心处理器,结合先进的FPGA技术设计了视频信号采集与处理的运动目标实时跟踪系统.系统采用改进的光流算法检测运动目标的运动参数,并以此控制摄像机跟踪运动目标.整个系统设计紧凑、简洁.实验结果证明系统具有很强的实时性和良好的稳定性.     

基于标记重要性的多标记特征选择算法

针对标记重要性不同,且这种不同可能会为多标记学习提供一定的信息,该文提出了基于标记重要性的多标记特征选择算法.该算法首先引入核函数将特征空间映射到一个新的可分性强的特征空间,在映射后的特征空间中利用标记对样本的可分性对标记赋以权重;其次,在每个新映射的特征空间计算样本的分类间隔,并将该间隔作为特征权重来衡量特征的重要性;最后,联合标记权重和特征权重,对特征进行排序,得到一组新的特征重要性排序.实验结果表明:该算法优于一些当前流行的多标记特征选择算法.     

采用自适应补偿的无人机姿态测量

根据合作目标的单站姿态测量原理,结合实际大气湍流条件下激光光束的漂移及扩展效应,提出利用补偿和定位后的激光光斑质心确定无人机外部姿态的方法. 通过计算单帧激光光斑中心提取单位时间内激光光斑质心组成的外围轮廓特征点,并将其构成多边形. 以多边形图像质心为参照,建立姿态测量自适应补偿模型. 计算结果表明,当目标距离为3 km时,采用模拟退火算法迭代解算并对结果进行自适应补偿,得到的姿态角误差最大值为0.221±,说明自适应补偿技术的姿态测量算法具有较高的姿态测量精度和收敛性.     

基于NiosⅡ软核处理器的运动目标跟踪系统设计

本文介绍一种用SOPC(可编程片上系统)技术设计的目标实时检测与跟踪系统。该系统在单片现场可编程门阵列(FPGA)中定制NiosⅡ软核处理器,用单片FPGA代替传统的DSP+FPGA架构,利用硬件实现背景获取及更新等,软硬件协同完成对目标的实时跟踪。实验结果表明,系统不但体积小、功耗低、实时性强,而且在复杂的地物背景下,能够稳定、精确地跟踪目标。     

多目标粒子群优化的复合型组播拥塞控制

摘要： 为提高异构环境下大规模动态组播的吞吐量并减小速率抖动,提出一种复合型组播拥塞控制机制(composite multicast congestion control, CMCC). 该机制在基层和增强层使用不同的速率调节方案：基层使用单速率机制控制发送速率,防止接收能力较弱的接收端被“排挤”出组;增强层使用最优化的方法分配速率以提高组播吞吐量并平滑发送速率. CMCC以最大化全局满意度和最小化速率抖动为目标将增强层速率的分配归纳为多目标优化问题,并选用收敛速度快、参数少且计算量小的多目标粒子群优化算法搜索最优解. 仿真结果表明,CMCC能有效提高组播吞吐量,平滑发送速率,且计算量小,实时性高,适用于具有异质接收端的大规模组播.     

改进线性外推法预估器的手势跟踪

针对动态手势识别系统手势跟踪问题,提出了一种基于改进线性外推法预估器的手势跟踪算法.该算法用前两帧的平均位移作为未来帧的位移预测,提高了预测精度;采用5点直线拟合,根据拟合直线斜率判断目标遮挡和重叠状态下的运动方向,克服了由于手势目标质心变化引起的预测位置偏离实际目标的缺陷.实验结果表明:所提出的算法能准确稳定地跟踪手势目标,平均预测偏差缩小到3.374像素,并且能在手势被遮挡和手势重叠的情况下实现有效跟踪.     

多分类器融合算法研究与应用

分类算法是数据挖掘、机器学习和模式识别中一个重要的研究领域.单一的分类算法一般会得到不同的分类结果,多分类器融合算法可以将各分类器的结果进行集成来提高系统的分类性能.该文提出一种多分类器融合算法进行分类分析,结果证明该算法在解决目标分类中具有优越性.     

基于FPGA的主从嵌入式图像处理系统的设计与开发

本文设计了一种新型的主从嵌入式系统。主处理器采用Xilinx公司的Virtex 4 FPGA,对图像数据进行预处理以及驱动外设,系统充分利用FPGA内嵌的PowerPC处理器。用高速DSP、TMS320C6416作为从处理器,专门用于图像处理的算法运行。本系统开发了图像处理硬件系统的全新结构。同时,用FPGA作为主处理器增加了系统扩展的灵活性。     

飞机环控/发动机系统多目标优化

提出一种改进的多目标粒子群优化算法,应用于飞机环控/发动机系统的综合优化. 将不同飞行阶段系统总熵产最小视为不同的目标函数,建立了多目标优化模型. 进而在基本多目标粒子群优化算法基础上,引入跳转操作、族群概念和一种全局最优位置分配方法,提出了一种改进算法,测试结果表明该算法性能良好. 采用该算法对多目标优化模型进行计算,得到收敛且分布均匀的非劣最优解集,为飞机系统综合优化提供一种新思路.     

基于内三角形质心修正—Taylor的UWB室内定位算法

针对室内定位环境复杂,定位空间小,定位精度要求较高的问题,通过对基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的Taylor级数展开超宽带(ultra wideband,UWB)定位方法的分析,提出了一种基于内三角形质心修正—Taylor的混合定位算法.考虑Taylor级数迭代算法对迭代初始值要求高的问题,首先采用内三角形质心算法对目标进行粗定位,然后采用质心修正算法对粗定位节点进行误差修正,优化后的目标坐标作为Taylor级数展开的初始值,再进行迭代求解,进行第二次精确定位.实验结果表明:所提出的算法定位性能优越,尤其在复杂室内测距误差较大的环境下有效地提高定位精度.     

识别LSB和USB的门限自适应算法

基于语音谱的统计特性提出了一种从模拟话音SSB信号中自动识别出LSB或USB调制方式的算法.该算法简单,计算量小,非常适合用DSP来实时实现;门限自适应处理使得该算法鲁棒性较好.仿真结果表明该算法在低信噪比时仍有令人满意的识别效果.     

分布式多小区联合传输中的自适应反馈比特分配

基于有限反馈的分布式多小区联合传输系统,提出一种自适应比特分配方案. 通过分析有限反馈造成的系统总速率损失,得到速率损失近似上界与用户分配给各信道的反馈比特数的闭式函数关系. 根据该闭式表达提出了一种自适应反馈比特分配方案,该方案基于不同信道的反馈比特数对速率的影响,在用户各信道之间自适应分配反馈比特数,显著减小了有限反馈带来的速率损失,提高了系统速率. 算法复杂度分析表明,该方案无需增加额外的周期性反馈信息,也无需巨大的计算量,易于在实际系统中实现. 仿真结果验证了该方案的性能.     

干扰环境下数目可变的多目标跟踪

针对环境中干扰因素对目标跟踪性能的影响,提出了一种跟踪数目可变的多目标方法. 该方法通过聚类算法来判断目标的出现或消亡,并获得目标数目,然后利用基于无迹卡尔曼的廉价联合概率数据关联算法获得量测与已知目标轨迹的互联概率,并实现状态传递. 与传统的廉价联合概率数据关联算法相比,该算法在干扰环境下跟踪性能更优,可处理目标数目可变的多目标跟踪问题.     

基于DSP的广播节目抗干扰系统的设计

针对广播节目在传输过程中易受干扰的问题,提出了基于动态时间轴归整（DTW）算法的多词判别法语音识别技术,根据该方法通过提取Mel尺度倒谱参数,设计出基于DSP的广播节目抗干扰系统,实现广播信号的自动判别,实验表明该系统抗干扰能力显著增强.     

非凸多目标优化问题的连续同伦方法

考虑具有等式和不等式约束的非凸多目标优化问题(MOP).在某些基本假设条件下,构造了一个新的连续同伦映射,证明了由该映射可以得到一个有界光滑的同伦路径,且收敛到多目标优化问题的KKT系统的解.同时又保证了该算法的全局收敛性及数值结果的有效性.     

下行多用户MIMO系统中的低复杂度用户选择

对采用最小均方误差预编码的下行多用户MIMO系统的用户选择问题进行了研究,提出一种低复杂度的用户选择算法. 该算法根据贪婪搜索的思想依次选取使最小均方误差最小的用户. 仿真结果表明,该算法能达到的和速率与穷举搜索法所能达到的和速率非常接近;与已有的用于迫零预编码系统的用户选择算法相比,该算法的和速率也有一定的提高.     

基于模糊控制的电梯群控系统算法的设计

提出了一种多目标的模糊控制算法,介绍了算法的设计思想和实现,并给出了算法的验证.通过验证表明,该算法能实现有效的派梯.     

一种最优(k,p)进制转换算法

多进制编码和混合进制编码广泛应用于信息隐藏领域,影响其编码性能的一个关键因素是进制转换效率. 针对任意k进制序列到p进制序列的相互转换,提出一种高效的进制转换算法,并根据信息论证明了其最优性.利用新算法改进了KT-Lex文本隐写系统、网页等价标记隐写术、图着色编码和APPM编码等多种基于混合进制
编码和分组多进制编码的隐写术,有效提高了原方法的隐写性能. 理论分析和实验结果均表明了该算法的有效性.