视频图像中监控目标的空间定位方法

为解决视频监控系统中目标空间定位存在困难大、耗时等问题,根据OpenGL透视成像与摄影测量一致性原理,提出基于三维场景仿真成像,并依靠视频图像与仿真图像间的对应关系进行地理场景中目标的空间定位方法.在视频成像时摄像机内外方位元素已知的情况下,在三维虚拟场景中形成虚拟相机来模拟实际摄像机成像过程,并将监控目标所在视频图像中的像素坐标等比代入仿真图像,通过虚拟成像的逆过程反推出目标的空间坐标.为有效分析系统的定位精度,采用地面激光扫描仪+同步拍照相机组成的三维场景采集系统来模拟实际的高精度摄像机+数字云台组成的视频监控系统.实验结果表明,目标点与相机的水平距离介于10~90 m内,各目标点的空间定位在X、Y、Z三个方向的误差大多在±0.3 m之间,说明本方法是可行的.这对于通过视频监控图像实现户外目标的定位,具有重要的参考价值.     

学习分析系统构建研究

学习分析目前应用于教育的多个方面,但是还缺乏一个完整、清晰、可实施的学习数据系统.本文尝试构建一个开放的、全面的学习分析系统.综述了该领域研究近年的发展,并对若干重要概念进行了定义,给出了学习分析系统和数据的时空与交互演化.着重分析了学习分析系统论域(LASUoD)、形式化建模学习分析系统信息空间模型[ΣR,ΣCR,ΣMT,ΣA,ΣW,ΣC],构建了学习分析系统架构,并分析了该系统中数据流程.提出了学习分析对象数据模型、学习分析系统本体(LASO)框架及学习分析系统标准组谱,以实现学习分析系统应用的互操作.最后,为了说明学习分析系统应用情况,展示了一个基于开源学习管理系统Sakai的学习分析实例.     

四轮独立减振车辆分层建模与控制

考虑到路面垂向不平度和由轮胎效应所产生的侧向激励,选取14个自由度传统整车模型为背景,通过对簧载质量空间受力分析,研究整车垂向、侧向、俯仰角、侧倾角和横摆角等5种运动及其与垂向、侧向各4个1/4车辆系统间的动力耦合定量关系,形成由各个相对独立的1/4车辆集合而成的分层并行模型,提出四轮独立减振车辆概念。以上述推导的耦合关系作为上层,各个1/4车辆为底层控制单元,借助Matlab中成熟的鲁棒控制策略进行验证。结果表明：由于实现了4个1/4车辆振动控制量的并行解算,加快了系统响应,改善了车辆乘坐舒适性和行驶平稳性,为四轮独立减振车辆今后应用于汽车领域奠定理论基础。     

单一多径环境下GPS载波跟踪误差建模与分析

为研究伪码多径误差对载波多径误差的影响,文中分析了采用非相干早码减晚码功率型伪码跟踪环时Costas载波跟踪环的载波多径误差,并建立了单一多径下的载波多径误差模型. 所建立的模型表明伪码多径误差对载波多径误差的影响可以表示为多径参数和相关间距对载波多径误差的影响. 理论和仿真分析结果表明,单一多径下载波平均跟踪误差为0,且当相关间距小于一个码片时,载波跟踪误差最大值小于π/2;多径参数对载波跟踪误差的影响较大,而相关间距对载波跟踪误差的影响较小.      

基于图割框架下视频目标的自动实时提取算法

提出了一种在图割框架下自动实时的前景目标提取算法.通过混合高斯背景建模与基于颜色和局部表观的阴影判别相融合的方法,设置能量函数的数据项,并基于局部二值模型算子构建能量函数的平滑项.利用动态的图割算法,求取目标函数极值,实现视频目标的自动提取.在不同视频上对提出的分割算法进行性能测试,结果表明算法具有较好的分割性能且计算复杂度较低.     

风电场向孤岛输电的VSC-HVDC Light的建模与仿真

介绍了以VSC控制为基础的HVDC Light的系统结构和工作原理,在MATLAB中创建了风电场向孤岛输电的VSC-HVDC Light系统仿真模型,并对其进行了稳态仿真研究.对仿真结果进行分析可知,系统直流电压基本稳定在给定的电压值,两端直流电压实现了协调配合,有功功率实现了协调控制和自动平衡传输,各状态量都符合理论值,模型准确模拟出了VSC-HVDC Light系统的稳态工作状况,为实际工程提供了科学的理论依据.     

基于冲击原理的磨削接触区及磨削力建模

磨削力是滑擦、耕犁及切削三个阶段共同作用的结果,仅对切削阶段进行研究通常造成切削力计算值与实测值的误差较大;因此本文考虑磨削接触区冲击效应对整个平面磨削加工过程的影响,将接触区划分为冲击区和切削区两部分.通过分析磨粒在冲击区内对工件产生的冲击载荷的变化情况,建立了单颗磨粒的冲击载荷模型及参与冲击的磨粒数目模型,并结合磨削力在切削区的变化情况,构建磨削力理论计算模型及总磨削力数学模型.最后通过实验研究验证了理论分析的合理性.     

无线自组织网络路由开销控制的混合策略博弈

为了在无线自组织网络中建立可用性和连续性更高的路由,路由发现过程中需要重复广播更多的路由请求(PREQ)分组,从而造成路由开销的明显增加,并严重制约了网络的可扩展性.针对以上问题,利用混合策略博弈对PREQ分组的转发过程进行建模,提出了一种基于混合策略博弈的路由开销控制算法,该算法在收到同一PREQ广播的邻居节点间进行博弈并由此决定各自转发PREQ的概率,在满足概率的情况下才可以继续广播收到的PREQ.仿真结果表明,提出的算法能够显著地减少路由开销,同时提高网络的整体性能.     

大型空分制氧工程塔器吊装三维模拟系统开发与应用

目前由于冶金、石油化工、煤化工等相关行业的发展需求,空分制氧工程呈现出向大型化发展的趋势。在大型空分制氧工程中,塔类设备是非常重要的关键设备,重量大、高度高、体积大;且工程设计布局紧凑,吊装作业现场环境复杂,塔器的吊装作业是装置安装过程中需重点考虑的工序。因此,为了降低安全风险、节约成本、缩短作业周期,这就要求工程师制定一个安全、高效、经济的吊装方案;但是传统的通过工程现场测量、常规计算进行方案设计的方法较为低效,并且无法直观验证方案的正确性,难以满足大型塔器吊装工程要求。因此,开发一套专用的大型空分制氧工程塔器吊装三维模拟系统,该系统包括空分装置塔器及现场作业环境参数化建模、吊索具计算及建模、吊车自动选型及参数化建模、吊车卡杆验算及站位设计、吊装过程动态模拟及适时碰撞检测、三维模型图片及模拟动画输出等模块。最后以一个大型空分制氧工程实际案例验证系统的有效性、实用性并展示其主要特点。     

结合有向场景运动模式的粒子滤波行人跟踪方法

针对现有行人跟踪算法较少考虑场景运动模式信息的问题,建立一种面向有向场景运动模式的在线学习模型以描述区域行人的共有运动特性,并以此提出了一种新型的粒子滤波行人跟踪算法。通过对行人运动特性的选择性在线统计,探索在非高密度行人跟踪问题中场景模式信息和运动历史信息的运用方式。模型由一个表征行人运动状态相空间局域运动特性的二阶直方图矩阵来描述,并根据每个跟踪单元的加权投票实施更新。通过修正粒子转移后似然概率分布,该算法能够加速粒子向真实的后验分布收敛。通过对两个不同特点的公共数据集视频中的行人进行跟踪实验并与标准的粒子滤波算法结果比较,该算法的平均跟踪误差均低于标准粒子滤波平均跟踪误差的40%,且其运算速度可达6~15帧/s,满足近实时应用帧率。