步伐姿态在虚拟机舱中的识别

以虚拟现实三维机舱训练系统为基础,针对目前光学跟踪器灵敏度低、实训者活动范围小以及头戴式显示设备的交互安全性无法保证等问题,设计了一套能够识别步伐姿态并在虚拟现实机舱中具有实时交互的可穿戴设备。通过实训者穿戴的传感器设备,对操作者步伐信息进行采集并解算,通过无线终端发送至虚拟现实服务器完成实时交互。首先,通过空间状态数据采集实现传感器数据融合、欧拉角姿态矩阵更新;其次,采用嵌入式开发技术设计步伐识别硬件系统,通过上位机编写交互脚本,并通过实验验证过程的可行性;最后,针对设计的方法,通过分析实验,通过二分法在下位机程序中调节权重,找到合适的滤波加权平均值,实现步伐信息的融合处理。实验表明算法合理、数据更新及时、设备运行可靠,能够有效地提高实训者的沉浸感与交互体验。     

基于特征优选和图像相似度的人体动作识别算法

有效提取特征有利于提高后续人体动作识别的准确率。针对人体动作识别时方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征维数过高和相似动作不好区分的问题,提出一种基于特征优选和图像相似度的人体动作识别算法。实验对比三种降维方法主成分分析法(principal component analysis,PCA)、PCA+Pearson、PCA+Spearman处理后的动作识别率,证明PCA+Pearson相关系数的降维效果最佳。同时将全局特征八星模型与降维后的局部特征HOG特征组合在一起全面表征人体动作,并计算相邻两帧图像相似度,自适应分配一个判别周期内单帧支持向量机分类结果的统计权值,最后二次分类人体姿态识别结果。在标准数据集KTH上进行实验,该算法识别准确率为94. 5%,较其他方法有所提高,在视频人体动作识别领域有较好应用价值。     

基于Spark框架的电网运行异常数据辨识与修正方法

由于电网运行数据具有多源、异构、高维等典型大数据特征,使得传统检测方法已无法实现异常数据高效辨识;因此提出一种基于Spark框架的电网运行异常数据辨识与修正新方法。首先,提出了并行化最小生成树方法对待检测数据进行初始聚类;在此基础上结合并行K-means算法对数据进行二次聚类实现异常数据辨识;然后,在Spark框架下设计了基于径向基函数(RBF)神经网络的异常数据修正模型,实现对异常数据修正。最后,利用某省调度中心SCADA数据对方法的有效性进行了验证,结果表明所提方法能够有效处理电网运行异常数据,具有实际应用价值。     

基于卡尔曼预测的外骨骼摆动腿随动控制研究

针对一种双关节驱动助力外骨骼机器人中人机交互系统所获取的传感器信息滞后于人体运动意图,从而造成执行机构无法及时跟踪摆动腿的运动,导致无法提供助力的情况,运用卡尔曼滤波算法对采集到的下肢运动信息进行运动意图预测,以弥补延时。利用采集的步态周期数据进行控制仿真实验:依据下肢外骨骼单侧腿简化的二连杆动力学模型,将预测信号输入模型,并采用PD控制验证系统稳定性和预测准确度。仿真结果表明,利用该方法可以对人体运动意图进行有效的预测,可用于驱动外骨骼摆动腿进行随动控制。     

基于综合停运概率模型的电网薄弱环节评估

为了预防大规模停电事故的发生,评估电网运行时的薄弱环节,提出了一种计及多种因素的综合停运概率模型。该模型统筹考虑了电网在冰灾、风灾气候运行时的故障概率模型、线路老化失效故障概率模型以及线路在不同负载率下的故障概率模型;然后采用了一种负载率与非序贯蒙特卡洛模拟法相结合的线路状态抽样方法,对不同线路故障后的运行状态进行判断,并计算出相应的损失负荷量;最后采用风险价值、平均超额损失两个指标对不同的线路故障进行评估,从而得出电网的薄弱环节。在此基础上,以湖南电网为实例进行分析,证明了综合停运概率模型的有效性和可行性。     

异构带宽约束的动态源组播路由

提出异构带宽约束的动态源组播路由(heterogeneous bandwidth-constrained dynamic source multicast routing, HBMR). 为了支持组成员的动态性和异质性,收集了组播树分布信息和组播树上节点的最大可接收能力信息. 并设计了一个基于该信息的异构带宽约束的动态源组播路由算法. 仿真实验结果表明,HBMR不但解决了异构带宽约束费用优化的动态组播路由问题,而且在路由成功率、路由消息开销和组播树占用的带宽资源等方面的性能都有综合提高.     

非瑞利杂波中两种非参量检测器的渐近性能

选择韦伯分布和对数正态分布为两种非瑞利杂波模型,推导广义符号(GS)和Mann-Whitney(MW)检测器相对于最佳线性参量检测器的渐近相对效率(ARE)的计算公式.采用Monte Carlo和Simpson数值积分方法对ARE进行仿真.结果表明,GS和MW的渐近相对效率随着杂波偏离瑞利分布程度的加强而增加;检测器在对数正态分布杂波中的渐近性能优于韦伯杂波;在相同条件下,MW检测器的渐近性能优于GS检测器.     

秦俑博物馆室内气溶胶化学组成初步研究

目的为了科学有效保护地保护秦俑,研究遗址区室内空气工作势在必行。方法通过夏季在秦俑馆采集气溶胶进行分析。结果0.3~0.7μm范围内的气溶胶PM2.5、TSP浓度随游客的增加而增加;室内PM2.5和TSP平均浓度分别为108.4μg/m3和172.4μg/m3,PM2.5占TSP总质量的62.9%。进一步分析证实硫酸盐、有机物及地壳矿物是室内PM2.5的主要组成部分,分别占(32.4±6.2)%、(27.7±8.0)%,(12.5±3.4)%。元素碳、铵盐、硝酸盐分别占室内PM2.5的(3.9±1.5)%,(8.9±2.8)%,(7.0±2.9)%;高含量的硫酸盐、有机物、元素碳、硝酸盐及铵盐的粒径在0.43~3.3μm之间,根据离子平衡计算显示出室内气溶胶酸性特征。结论为科学、有效地控制室内环境,保护秦俑提供了重要依据。     

电子镇流器预热启动的实验研究

对阴极预热式电子镇流器的几种启动方法进行研究和实验对比,得出实验数据并提出最为理想的启动方式.     

基于USB2.O的信号发生器的设计与实现

针对传统信号发生器存在的诸多弊端,提出了一种基于USB2.0协议下的简易信号发生器的构造和实现方法.基于Cypress半导体公司的EZ-USB FX2芯片给出了其硬件组成、驱动程序框架和主要的固件程序代码.该方法采用直接数字合成方法,结合现场可编程技术,通过软件和硬件性能的结合完成了双通道信号的频率、幅度、相位的高精度调整.将参数调整,波形数据细分的复杂计算任务交于主机程序完成,简化了外设执行部件的电路结构.该信号发生器结构简单,信号失真小,配置灵活,可达到所见即所得的效果.