基于面部和动作表情的双模态情绪强度估计

针对急躁情绪的强度估计问题,提出了解决方案,其思路是:对急躁情绪进行数学建模,构建双模态特征模型,分别采用面部表情和动作表情(头部运动)双模态信息来表征急躁情绪;然后用双层高斯混合隐马尔科夫模型(DMHMM)对情绪强度进行估计,得到情绪强度的三个等级.实验结果表明:该算法实现简单,并且能快速的对情绪强度进行估计,与只采用面部表情信息的方法相比正确率提高了24.4%,达到84.8%.     

仿青蛙跳跃机器人运动学研究

提出了仿青蛙跳跃机器人机构模型及运动学研究的方法。基于对青蛙运动的研究,提出了仿青蛙机器人单侧跳跃机构的分析模型,采用D-H法,建立了机器人起跳与腾空两个阶段,其前肢和后肢的运动学方程,进行了正、逆运动学研究。分析机器人四肢的运动空间,并通过实例计算,验证了研究结果和生物学实测结果相一致,从而证明了这一仿生跳跃机构模型的可行性和仿生机构运动研究方法的有效性。得出的结论将为仿青蛙跳跃机器人的设计及控制提供理论基础。     

基于图像序列的学习表情识别

对学习者面部表情进行识别,能够判断学习者的情绪状态,分析其学习效果。针对面部表情具有持续性和时序性的特点,采用表情图像序列作为表情识别对象。通过组合网络的方式,将长短期记忆网络(Long Short Term Memory Network, LSTM)与VGGNet组合成VGGNet-LSTM模型,在此基础上进行表情识别,显著提高了识别准确率。借鉴迁移学习方法,将VGGNet通过基本表情数据集CK+进行预训练后迁移到学习表情数据集下,避免了学习表情数据集数据量不足的缺陷,解决了模型过拟合问题。     

虚拟人情绪向量和表情向量的合成

虚拟人的面部情绪表达是一个令许多学者感兴趣的研究领域,以往的研究多偏重在人脸数据的获取和面部局部运动的生成方面,尚没有情绪合成的一般性数学模型。首先,提出了情绪向量空间的概念,人的情绪状态可以转化成情绪向量空间中的一个情绪向量,情绪向量可以通过基本情绪向量来计算。其次,建立了表情向量空间的概念,人的表情可以转化成表情向量空间中的一个表情向量,表情向量可以通过基本表情向量来计算。再次,建立从情绪向量空间到表情向量空间之间的映射,表情动画是通过情绪状态和情绪映射来实现的。最后,在微机上进行了初步的实验,利用6个基本情绪状态来计算情绪合成。     

支持协同仿真的模型库管理技术研究

根据协同仿真中对于模型管理的需求，研究了基于CORBA的模型库管理系统的三层体系结构，提出了基于模型字典和模型结构相结合的改进面向对象的模型表示方法，研究和实现了模型的版本．配置、操作等管理技术，最后以汽车姿态控制系统为例，对以上设计思想的可行性加以验证。     

基于多领域统一建模的伺服压力机仿真研究

针对包含多纽并联机构的精密伺服压力机存在输入输出严重非线性、驱动电机难以精确同步与控制的难题,提出采用SimulationX仿其软件平台对双点伺服压力机的机电动态响应性能进行,仿真分析,以快速获取满足表端执行机构不同输麻需求的驱动电机控制策略.在分析滚珠丝杆螺旋传动机构和曲柄滑块机构这两种典型机构传动特性和几何尺度关系的基础上,建立了多组机构运动特性方程,采用Modeica建模语言构建了典型传动机构的仿真模型,按照模块化建模思想,搭建了集成典型传动机构的双点伺服压力机整机机电仿真模型,在SimulationX平台上对双点伺服压力机整机模型进行了运动与同步控制仿真分析.仿真结果表明,集成滚珠丝杆螺旋绔动和曲柄滑块机构的伺服压力机机电系统动态响应性能庭好,运动与同步控制精确,通过仿真验证了多领域或统一建模和仿真技术在双点伺服压力初综合设计中的实用性和高效性.     

任务空间概念模型及其形式化抽象描述

任务空间概念模型对建模与仿真的互操作与重用有着重要的意义，但还没有一个统一的描述方法。文章研究了任务空间概念模型在仿真中的应用，探讨了它与作战想定、作战条令、条例之间的关系，然后对任务空间概念模型进行了形式化抽象描述，从而进一步给出了它的模型层次结构。     

基于特征点的表情动画方法

在现有的表情动画技术基础上,提出了一种基于特征点和非特征点变换的表情动画方法.基于面部动画特征,通过对特征点进行变换来实现表情动作,同时采用速度曲线产生运动轨迹,并将非特征点的变换与特征点的变换联系起来产生动画.通过仿真对该方法进行实验,实验证明这是一种简单、有效且自然的表情动画方法.     

过程系统仿真中的分离技术

首先阐述了过程系统建模与仿真发展的现状，并就目前过程系统建模与仿真的智能化，集成化的需要，阐述了过程系统建模与仿真中的管线与设备分离，算法与数据分离，环境与模型分离的设计思想，最后，给出了应用系统的体系结构。     

基于物理模型的特定人脸模型与表情动画模型

人脸造型与人脸表情动画的研究是计算机图形学领域中的一项热门课题,其模型的建立是构建人脸表情虚拟系统的一个重要基础,该系统可广泛地应用于虚拟环境、可视电话、远程教育等系统中。本文根据人脸生理结构的特点,先将人脸表面分成若干块、进而运用弹性形变原理,分析了脸部各块的形变规律,提出了一种将一般人脸模型变换为特定人脸模型的变形模型,而后又以眼睛为例,分析了“眨眼睛”的物理运动规律,为其建立了表情动画模型。在此基础上我们开发了一个实际的人脸造型与表情动画系统,运用该系统生成的特定人脸及表情动画自然、真实,结果令人满意。     

基于脸部特征和头部姿态的疲劳检测方法

针对疲劳驾驶检测方法存在疲劳特征单一、鲁棒性低和不能因驾驶员不同定制疲劳阈值等问题,提出了一种基于脸部特征和头部姿态的疲劳检测方法。利用HOG(histogram of oriented gradients)特征算子和回归树算法进行人脸检测和人脸关键点定位;通过脸部关键点结合坐标系变换估计头部姿态欧拉角;建立深度残差神经网络模型对眼部疲劳特征进行提取,同时结合眼部、嘴部纵横比和头部姿态欧拉角进行疲劳特征提取;利用眼部、嘴部和头部姿态疲劳特征建立针对不同驾驶员的支持向量机模型对疲劳驾驶进行预警。实验表明：在YawDD和自建疲劳模拟数据集上,该方法均表现出较高的准确率和鲁棒性,在某一疲劳特征检测受阻时依然能进行较好的疲劳预警。     

三维人脸建模中面部特征轮廓线的提取

提出一种基于彩色Snake模型和人脸先验知识的面部特征轮廓线提取算法，并将其用于真实意的三维人脸建模。根据肤色和灰度信息，在图像分割的基础上，利用种子填充技术获得面部各非肤色特征的轮廓初值；然后采用一种改进的彩色Snake模型对轮廓初值进行精确定位；接着，根据人脸的先验知识，利用含有方向信息的形态学边缘检测算子通过一次逐点考察完成下颚轮廓线的提取。实验结果表明该算法在轮廓线的搜索效率和定位精度上都有良好表现，在真实感的三维人脸建模以及面部识别等领域具有广泛的应用。     

基于图像的脸部模型调整及表情动画技术研究

采用一种基于图像的三维人脸模型主动调整方法,实现了三维特定人脸模型的真实感重建和表情动画生成。通过特定人脸的正面和正侧面图像上的93个人脸表情特征点,采用整体调整及基于径向基函数插值的局部调整方法对通用三维人脸模型进行几何调整,并利用变形拼接及多分辨率图像融合技术生成无缝的人脸纹理镶嵌图,实现具有真实感的三维特定人脸模型重建。改进了人脸肌肉物理模型并结合弹性约束模型,避免了在表情动画处理中由于肌肉收缩力过大导致网格三角片毁坏而破坏人脸的拓扑结构问题,其局部网格动态细分策略,使生成的表情动画更加细腻。     

用离散仿真预测中国从2004年到2030年的人均保险费

通过建立中国的人均保险费模型，中国的人均保险费是中国的人均GDP和市场经济的深度的函数，使月离散仿真软件Eviews发现：中国的人均保险费将从2003年的36．2美元增加到2020年的0369．5美元，到2030年将达到918美元，所以中国的保险业将以很高的增长率发展．     

基于虚拟和物理化身的中文文本信息具体化

提出了基于虚拟和物理机器人化身的文本信息具体化概念。传统的基于文字的文本信息终端界面难以有效表达文本承载的全部信息。提出将文字语音化,同时将隐含在文本中的人类感情和意图等非语言信息通过虚拟或物理机器人具体化为适当的语调、面部表情和身体语言。虚拟或物理机器人称为文本信息提供者的化身。基于文本信息提供者化身的文字的终端界面能够表述文本承载的语言和非语言信息,提高文本传达信息的有效性。给出了基于虚拟化身的文本具体化系统原型。展望文本具体化应用前景。     

基于头盔显示器的视频头位跟踪方法研究

头位跟踪在虚拟现实系统中起着至关重要的作用。提出了一种新的基于头盔显示器的视频头位跟踪方法。首先设计了立体标记物,置于头盔显示器正上方,然后使用CAMSHIFT算法跟踪视频中标记物的四个非共面特征点,获取其像素坐标,跟踪过程中使用OpenMP实现了多点的同步跟踪。最后利用非共面的POSIT算法估计立体标记物的旋转矩阵和平移向量,得到头部位姿。实验表明,该方法是有效可行的,精度高、实时性好、无束缚。     

磁头飞行姿态测试系统的研究

本文介绍了一种新型的磁头飞行姿态测试系统,其基本原理为激光多谱勒测量原理。通过简单的切换,可对磁头的面内运动姿态和面外运动(法向)姿态及头盘间隙进行动态非接触测量。     

一种全向滚动球形机器人的动力学建模与仿真

设计了一种全向滚动球形机器人装置,对其在斜面上的动力学分析与仿真进行了研究。根据机器人所受的非完整约束,建立了其运动学模型。根据机器人的结构特征和Lagrange-Routh方程,建立了其动力学模型,给出了消去未知Lagrange乘子的方法。得到了该球形机器人的完整动力学模型。然后应用MATLAB中的SIMULINK工具和S函数,建立了描述该球形机器人完整动力学方程的仿真模型。结合运动实例进行了机器人的动力学分析和仿真,结果表明了动力学模型的正确性和分析方法的有效性。