下肢外骨骼矫形器的协同仿真研究

设计用于步态康复训练的下肢外骨骼矫形器.利用Solid works、Adams和Matlab协同仿真方法,建立下肢外骨骼矫形器虚拟样机三维实验平台,对步行训练的动态特性和控制系统进行仿真研究.针对关节轨迹跟踪控制提出计算力矩加PD反馈控制的方法,仿真结果证明这种方法能够较好使关节力矩跟踪理想轨迹运动并渐近稳定.虚拟样机协同仿真的方法确切有效的分析下肢外骨骼矫形器步行运动,为研发下肢外骨骼矫形器物理样机提供主要参考.     

基于率失真联合准则的快速帧内模式选择算法

H.264采用率失真优化(RDO)算法,通过计算所有预测组合模式的率失真代价来确定宏块的最优编码模式,其编码复杂度和计算量也明显增加。为了降低编码运算量提高模式选择速度,通过对帧内预测模式快速选择算法的研究,提出了一种基于码率和失真度联合准则的快速帧内模式选择算法,结合提前退出策略有效减少了候选预测模式的数量。实验结果表明:与H.264参考模型JM86相比,该算法使I帧的编码速度至少提高70%,输出码率的增加低于2%,峰值信噪比(PSNR)基本保持不变。     

提高车辆主动安全性的模型参考变结构控制方法

基于李亚普诺夫函数设计了模型参考变结构控制器,该控制器通过产生主动横摆力矩迫使车辆的响应跟踪参考模型的理想输出,从而提高了车辆的主动安全性.用该控制模型计算了车辆在正弦输入和阶跃输入时的横摆角速度以及车辆质心的侧偏角响应,仿真计算结果表明控制车辆的横摆力矩能够有效改善车辆的横摆角速度、质心侧偏角响应,并且该控制器能更好的适应车速和路况的变化,鲁棒性强.     

激光雷达异常检测及鲁棒测量模型

激光雷达已被广泛应用于移动机器人地图构建、定位以及跟踪等任务.针对激光雷达提出一种鲁棒测量模型.首先利用分段分析的方法对激光雷达的异常测量射线进行检测并滤除;然后提出逆向射线跟踪技术用于计算扫描射线的期望距离以及似然概率;最后选择高似然度的射线计算整体似然概率,从而滤除被动态障碍干扰的射线.该测量模型鲁棒性表现在两个方面:(1)滤除了异常的测量射线;(2)滤除了由于动态障碍干扰的射线.通过实验验证了算法的鲁棒性和精度.     

一种高效的H.264帧内编码全零块判决算法

分析了H.264帧内编码模式选择、整数变换和量化的特点,提出了一种帧内编码全零块判决算法。该算法根据相邻块的编码信息,使用动态判决门限判决量化后的全零块,避免了变换、量化等复杂过程。与已有的全零块判决算法相比,所提算法的全零块判决率最大可以达到87.8%,提高了帧内编码速度,可满足实时视频通信的要求。     

基于门限自适应的H.264帧间模式快速选择算法

针对H.264/AVC运用基于率失真优化的全计算模式决策,引入巨大的计算复杂度,提出一种基于门限自适应的帧间宏块模式快速选择算法。该算法利用视频序列图像帧间时空域相关性,并运用动态门限来提高判决准确度。实验仿真表明,该算法在无明显降低编码质量的情况下,提高了编码速度,平均缩短编码时间89.94%。     

飞行器半实物仿真中自适应电动加载系统设计

在飞行器半实物仿真系统中,需要精确模拟飞行器舵面气动载荷,针对舵机运动产生的多余力矩对系统性能的影响,通过构造自适应前馈控制器设计了自适应电动加载系统.基于模型参考自适应控制(MRAC)原理,通过构造合适的李亚普诺夫函数,证明了系统跟踪误差的渐近收敛性.仿真结果表明,自适应电动加载系统有效抑制了多余力矩,系统具有良好的跟踪性能.     

一种精细的H.264码率控制方法

针对H.264提出了一种无需二次编码的精细码率控制策略,为解决H.264中宏块模式选择时需要使用量化级而给码率控制带来的困难。提出了一种可以在模式选择前预测当前帧编码复杂度的码率模型。并且提出了基于宏块条的码率控制策略。分析了H.264中利用拉格朗日R D优化方法进行宏块模式选择的特点,并根据编码比特对拉格朗日乘子进行优化,提出了基于模式选择的精细码率控制方法。实验结果表明,与JVT提案中的码率控制方法JVT G012相比,所提方法在准确控制码率的同时,提高了PSNR值。     

跳跃机器人模糊自适应轨迹跟踪控制

从受完整约束和非完整约束的腾空相到仅受完整约束的站立相,利用空间浮动基,分阶段建立了类人机器人非规则运动-跳跃运动通用动力学模型;基于Lynapunov方法设计自适应率,研究了跳跃机器人模糊自适应轨迹跟踪控制,保证跟踪收敛和闭环系统的渐进稳定。仿真研究表明,跳跃机器人通用动力学模型为空间机器人建模提供参考;模糊自适应与计算力矩混杂模型轨迹跟踪控制改善了系统自适应性,丰富了非规则运动的姿态控制和稳定性分析方法。     

一种有效的自适应边信息帧内插算法

分布式视频编码是一种新的编码结构,它主要是在解码端利用信源的统计特性获得有效的压缩.在分布式视频编码中,边信息质量对整个系统编码效率的提高起着至关重要的作用.在研究了现有边信息构造方法基础上,提出了一种有效的自适应边信息帧内插方法.利用相邻关键帧与当前帧的时间相关性,按一定的准则计算相应的帧间和块同的时间相关系数,然后根据时间相关性不同采用不同加权系数的运动补偿帧内插算法提高边信息的质量.实验结果表明在几乎不增加编码器负担的情况下重建边信息的质量平均提高了2.47dB.     

一种基于局域自适应处理的SAR图像降斑算法

合成孔径雷达(SAR)图像所固有的相干斑噪声严重降低了图像的可解译程度,影响了对图像中的目标进行检测和识别,因此SAR图像的相干斑抑制一直是SAR图像应用的重要课题。提出了一种基于局域自适应处理的SAR图像降斑算法,算法根据区域像素点的分布特征自适应调整滤波窗口的大小,在均匀的背景杂波区域内增大滤波窗口来抑制斑点噪声,在包含目标的细节区域内减小滤波窗口,同时采用自适应阈值选择部分像素参加滤波的方法,以便在有效降斑的同时保持边缘和目标细节,最后通过对实际数据的处理验证了算法的有效性。     

SAR图像斑点噪声滤除方法应用研究

SAR图像中相干斑点噪声的滤除方法很多,在不同情况下选择不同滤波方法的研究急待进行。分别利用常用空间域滤波方法和数种小波系数滤波算法对4幅不同的SAR图像进行斑点噪声的滤除,分析了各自在不同图像滤波中的优缺点,为在不同情况下使用不同的滤波算法提供了一种经验性分析结果。在大量实验的基础上,得到了小波滤波阈值系数比例值为1 5时的较好的滤波效果,利用小波变换细节子图间的近似比例关系,提高了运算的速度。     

极化SAR图像相干斑滤波性能评估

针对相干斑抑制能力强弱,对极化白化滤波(PWF)和功率图(Span)两种极化合成孔径雷达(SAR)图像相干斑滤波器进行了性能评估,应用等效视数指标,提出分别在高、中、低灰度均匀区域进行测试的方法,并在ESAR与PiSAR图像上进行了检验。结果表明,在占图像比例较大的中等灰度区域内,使用全局参数时,PWF滤波输出的结果优于Span图像的输出结果,但在占图像比例较小的低灰度区域,由于参数估计不够准确,PWF的滤波结果并不优于Span图像。     

小波域局部贝叶斯阈值的SAR图像斑点抑制算法

提出了一种抑制SAR图像斑点噪声的小波域贝叶斯软阈值方法。该算法不同于有偏的去除乘性噪声的同态滤波算法,而是将噪声转化为局部平稳的加性白噪声。在非下采样小波子带上,视数给定时该算法可以简洁有效地估计局部加性噪声方差。在实验中,该算法同Kuan,Lee和Argenti等算法作了比较,结果表明,在常用性能指标上所提算法优于其它算法。     

SAR图像相干斑抑制滤波性能评价

为了评价合成孔径雷达(syntheticapertureradar,SAR)图像相干斑滤波算法性能,提出了一个性能评价体系,其中包含9项指标:等效视数(或平滑指数)、辐射分辨率、信号杂波比损失、信号辐射度损失、均值偏差、空间分辨率损失、边缘保持指数、峰值旁瓣比偏差、积分旁瓣比偏差。该评价体系能同时衡量各滤波算法对相干斑的抑制程度以及对图像原始信息的保持程度。通过用真实图像和模拟SAR图像对典型相干斑滤波算法的检验,表明了评价指标的有效性。     

基于Kirsch方向模板的SAR相干斑噪声抑制方法

提出一种抑制SAR相干斑噪声的加权平滑滤波方法。该方法利用 8个 3× 3的Kirsch方向模板分别与SAR图像进行卷积运算 ,取其中的最大值作为窗口中心像素的边缘强度值 ,中心像素灰度值的滤波输出为它的 8个邻域像素灰度值的加权平均 ,加权系数为每个像素的边缘强度值。给出了滤波核方程的推导过程 ,分析了滤波原理。将该方法用于SAR图像相干斑噪声抑制 ,并与Lee滤波器的去斑效果进行了比较。实验结果表明 ,该方法具有良好的抑制相干斑噪声效果和较强的边缘保持能力。     

各向异性扩散相干斑抑制改进算法

原有相班抑制偏微分方程方法在扩散迭代次数较大时,会严重模糊图像的边缘和细节。在用稳健统计方法研究算法中偏微分方程“边界停止函数”的特性的基础上,提出采用基于Turkey’sbiweight范数的“边界停止函数”的新的偏微分方程算法。对原偏微分方程方法的改进,使得相干班抑制后的图像能够更好地保持边界,并且有利于扩散的自动中止     

基于C均值分类的极化SAR图像白化斑点滤波方法

极化合成孔径雷达SAR图像相干斑抑制基本原理是依据各通道间的极化信息差异。提出在各极化通道上分别进行非监督C均值分类,在标号图像中对各区域的水平通道平均散射强度、交叉极化通道与同通道强度比以及同极化通道间的相关系数等参数进行估计,将估计值应用到极化白化滤波器(PWF)中,从而得到改进的PWF滤波输出。经真实极化SAR图像检验,表明该方法能够提高传统PWF滤波器在均匀区域对相干斑的抑制能力。     

SAR图像几何特征的仿真

合成孔径雷达(SAR)图像由于其特有的几何畸变和斑点噪声的影响,给图像定位和解译造成许多困难,而通过仿真方法研究其几何影响可为SAR图像研究提供有力的工具。该文研究了合成孔径雷达图像(SAR)几何特征的仿真。首先研究了SAR图像的几何影响:透视收缩(foreshortening)、掩叠(layover)和阴影(shadow)。然后,提出了SAR图像几何畸变和斑点噪声(speckle)的仿真方法,并给出了计算机仿真山地、建筑物和车辆的SAR图像。最后,讨论了SAR图像几何仿真的一些应用。     

基于小波分解的贝叶斯SAR图像去斑方法

提出了一个新的有效的基于小波变换的SAR图像去斑方法。尽管小波分解具有去除相关性的作用,但是图像中边缘等几何结构特征仍然存在,因此本文引入一个几何先验模型,结合噪声和有用信号的条件分布进行贝叶斯估计,得到每一系数作为有用信号的后验概率,以之作为修正因子修正小波系数,获得了满意的去斑效果。与现有的去斑方法的主要的不同之处在于使用了噪声和信号的实际分布函数,文中给出了这些分布的经验表达式,以及直接从图像上计算这些分布参数的方法。对实验结果的量化评估证明本方法较软、硬阈值法的优越性。