特征点提取算法比较及四旋翼平台验证

针对视觉导航中存在的图像特征点提取精度与用时之间的矛盾,对几种常用的特征点提取算法(Harris,SIFT,SURF)进行了论述,并针对SIFT算法和SURF算法进行了比较,同时搭建了四旋翼验证平台,利用四旋翼实验平台,针对自然环境中的实物测试了上述两种算法的提取精度与用时,结果表明SURF算法是视觉导航中综合考虑匹配的正确率及实时性的较优选择.     

基于全景视觉的目标跟踪方法研究

文章充分利用全景视觉具有360°视域的特点,将其引入视频监控领域,提出了一种基于全景视觉的目标跟踪方法。该方法基于多摄像机跟踪的思想,通过分析全景视觉的构造,将其分解为基于静态相关联多相机的跟踪。通过划分视场分界线,确定摄像机间的重叠区域,并对摄像机间相互关联关系进行描述和判断。当目标进入重叠区域时,通过同一目标在相邻视域中的关联实现目标交接,以达到在整个全景视觉中实现目标连续跟踪的目的。以全景视频中的行人跟踪为例,对文中所提的跟踪方法进行验证。实验结果表明,该方法可以有效解决多相机间的目标交接问题,实现全景视觉下目标的连续跟踪。     

飞艇运动对光学成像的影响及其建模与仿真

通过搭载光学成像系统进行对地观测是飞艇的一项重要应用,研究了飞艇运动对光学系统成像过程造成的影响.首先,利用计算机视觉的方法对平移和旋转两类运动下的成像过程进行数学建模.然后,提出计算运动情况下成像效果的算法;为量化和分析运动影响,提出两个参数:能量扩散区和对应点能量比.最后,在基于HLA的分布式飞艇系统仿真实验平台上构建了光学仿真分系统.通过实验,分析了飞艇平台的运动对成像造成的影响,并提出了对平台稳定性的要求.     

Lindblad型开放量子系统最优控制

对于伴随着松弛和耗散的Lindblad型开放量子系统,采用基于Liouville超算符变换的方法,将开放量子系统的动力学微分方程的矩阵表达形式转化成向量表达以简化微分方程的求解。以系统被控状态到达目标状态的期望值为性能指标,对变换后的开放量子系统进行最优控制律的设计,以达到状态转移的目的。在MATLAB环境下以2能级开放量子系统为例进行了系统仿真实验。对控制参数的变化对系统的布居数转移概率及其控制时间的影响进行了对比实验,并对实验结果进行了对比分析。

Abstract：

In order to solve the state of an open quantum system with relaxation and dissipation,the dynamical equation of the system in matrix was transformed into vector form in Liouville space. Taking the expectation value for the state under control reaching the target state as performance indicators,an optimal control function was derived for the system transformed. The control a 2-level open quantum system was simulated on in MATLAB. The influence to population transfer probability and control time caused by changing of parameters were analysed contrastively.     

基于交互式多模型的VR系统头部运动预测算法与仿真

虚拟现实系统中的视觉延迟会严重破坏其沉浸感,是导致仿真病的重要原因之一.针对此问题,栽分析头部运动特点基础上,采用常速模型和当前统计模型构成的模型集合描述头部运动,建立了交互式多模型预测滤波器对头部位置进行预测,并对预测效果进行了仿真验证.仿真结果表明,相比以往采用单一、固定模型描述头部运动的预测器,该预测器提高了头部位置预测精度,从而更加有效地补偿了VR系统中的视觉延迟.     

力触觉增强的虚拟现实工厂系统

现有虚拟现实工厂只能依靠头戴式显示器和手柄进行单向的视、听觉虚拟操作,难以进行双向的沉浸式触觉交互。针对此问题,采用力反馈控制器设计了一种力触觉增强的虚拟现实工厂系统。以Unity3D为基础,采用3DMax对工厂内多类型工具和零部件进行三维视觉建模,并通过反射探针、光照探针等组件进行立体化视觉增强。在此基础上,为虚拟空间物体增加刚体、碰撞体、关节等组件,建立虚拟空间的触觉反馈模型,实现了力反馈控制器与虚拟空间物体的实时触觉交互。实验表明：系统可提供重力、摩擦力、恒力等多种力触觉感知,支持对20余种工具、零部件的触摸、抓取等触感操作,能感受模型、轮廓以及质量等物理属性,实现了虚拟工厂中“视触听”多维立体化的沉浸式操作。     

基于YOLOv5s改进的口罩佩戴检测算法

由于新型冠状病毒肺炎的爆发,口罩成为人们日常生活中必需品。为了识别与检测人们是否佩戴口罩,提出了一种基于改进的YOLOv5s口罩佩戴检测算法。通过在YOLOv5s主干网络引入改进的自适应的协调注意力机制模块(Coordinate attention-activate or not, CA-A)提升网络的特征提取能力,解决了错误检测和漏检的问题。以新的损失函数AD-CIoU代替CIoU损失函数,作为回归损失函数,提升了边界框的定位精确度。实验表明,与原始模型算法相比,所提出的模型算法平均精度mAP值达到96.1%,提升了1.7%,具有较好的检测精度,可以满足目标检测应用需求。     

基于视觉的三维重建专利技术分析

【目的】基于视觉的三维重建是计算机领域的研究热点,从专利的角度出发对该技术进行分析,以期为相关产业的发展提供参考支撑。【方法】通过对基于视觉的三维重建技术领域的专利申请数量、主要申请人进行统计分析,梳理出该领域的主要技术演进路线,对典型专利技术方案进行分析。【结果】基于视觉的三维重建技术的发展充分依赖于图像传感器技术和图像数据处理技术的发展。【结论】虽然在国内该项技术的起步较晚,但是发展迅速,所应用的领域广泛,在未来一段时间内仍将处于高速发展阶段。     

基于机器视觉和数字图像相关技术的混凝土损伤演化研究

提出一种在试件损伤过程中,以数字图像方法所得应变场为基础,采用机器视觉识别快速获得对应损伤状态下试件表面裂缝分布的裂缝自动识别检测（Automated Crack Detection and Measurement,ACDM）方法. 采用三点弯曲试验,以夹式位移计测量裂缝口张开位移（Crack Mouth Opening Displacement,CMOD）作为参考用真实值,对ACDM的精度进行分析. 结果显示,CMOD小于0.05 mm时,ACDM识别的误差小于0.01 mm,ACDM方法可用于分析微裂缝尺度的混凝土损伤情况. 通过3组不同强度混凝土立方体试件的压缩试验,采用ACDM方法所得裂缝面积直接表征损伤指标来反映试件的损伤演化情况. 结果表明,在宏观裂缝出现之前,在不同损伤阶段下由ACDM方法所得损伤指标,对应数值变化均大于10-3,与目前表征损伤应变场的不均匀性变异系数（Cv）相比更为灵敏和准确.     

基于窗口自注意力网络的单图像去雨算法

单图像去雨研究旨在利用退化的雨图恢复出无雨图像,而现有的基于深度学习的去雨算法未能有效地利用雨图的全局性信息,导致去雨后的图像损失部分细节和结构信息.针对此问题,提出一种基于窗口自注意力网络(Swin Transformer)的单图像去雨算法.该算法网络主要包括浅层特征提取模块和深度特征提取网络两部分.前者利用上下文信息聚合输入来适应雨痕分布的多样性,进而提取雨图的浅层特征.后者利用Swin Transformer捕获全局性信息和像素点间的长距离依赖关系,并结合残差卷积和密集连接强化特征学习,最后通过全局残差卷积输出去雨图像.此外,提出一种同时约束图像边缘和区域相似性的综合损失函数来进一步提高去雨图像的质量.实验表明,与目前单图像去雨表现优秀的算法MSPFN、 MPRNet相比,该算法使去雨图像的峰值信噪比提高0.19 dB和2.17 dB,结构相似性提高3.433%和1.412%,同时网络模型参数量下降84.59%和34.53%,前向传播平均耗时减少21.25%和26.67%.