摘要:针对线上激光焊接的熔渣飞溅物粘附在保护镜片使激光光路受阻的问题，详细介绍了基于嵌入式Linux的视觉镜面缺陷检测系统的硬件及软件设计。提供了一种利用图像传感器对镜片进行视觉检测的解决方案。其中：MT9M031为图像传感器，通过V4L2接口将采集图像映射到系统的用户空间并利用核心算法对图像进行坏点的检测。一旦检测到坏点，系统立刻经过CAN总线向机器人报警并终止线上作业。按照该方法设计的系统，经过实验验证效果良好。迄今尚无视觉检测保护镜片的有效方法，首度将视觉测量应用于该测量领域。

摘要:在航天器真空热试验的温度测量中应用最广泛的是热电偶测温系统,温度参考点是热电偶测温系统的重要组成部分,对温度测试数据的准确性和航天器产品的安全有很大影响。为了在热试验开机前对参考点铂电阻与热点偶补偿端匹配关系的正确性进行验证,设计了一种可用于真空热试验的热电偶测温参考点热响应测试系统。该系统由加热器以及控制箱组成,可通过LAN网络与上位控制计算机连接实现热响应远程测试。文章通过对参考点装置的热分析以及热响应测试原理分析,给出了系统的硬件结构以及软件设计方案,并在多项航天器真空热试验中投入使用,提高了航天器真空热试验热电偶测温系统的可靠性。

摘要:对负载电流信号的检测是判断低压配电线路中是否发生电弧故障的有效方法之一。用ADC模块对负载电流信号进行采样，将发生电弧故障时的电流波形与正常工作时的电流波形相比较，检测是否有电弧故障发生。比较的电流波形特征量主要有过零点后的上升率、电流正半周期采样时间宽度和正半周期采样幅值，将这三个特征量作为电弧故障识别算法的判断条件，检测电弧故障。为了在硬件上验证该时域检测算法的可行性和有效性，将电弧故障检测算法移植到STM32平台，设计出了一台基于STM32的故障电弧检测装置样机。该样机可以实现电流信号采集、过零点检测、数据处理以及串联电弧故障检测识别。在以日光灯、开关电源和吸尘器为屏蔽负载的实验结果表明，该装置可以检测出串联电弧故障，且可靠性高，不会在没有产生故障电弧的情况下产生误判。

摘要:针对准确与实时检测晶圆表面缺陷的需求,提出了一种基于主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)和贝叶斯概率模型(Bayesian Probability Model, BPM)的在线检测算法。首先,改进双边滤波方法以消除晶圆表面图像中的噪声和突出晶圆表面的模式特征。然后,提取晶圆表面缺陷的Hu不变矩、方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradients, HOG)和尺度不变特征变换特征(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)。接着,采用PCA方法对特征进行降维。最后,在离线建模阶段构建各种缺陷模式的BPMs；在在线检测阶段采用胜者全取(Winner-take-all, WTA)法判断缺陷的模式和构建新缺陷模式的BPMs。提出算法在WM-811K晶圆数据库中得到了87.2%的检测准确率。单副图像的平均检测时间为40.5ms。实验结果表明,提出算法具有较高的检测准确性与实时性,可以实际应用到集成电路制造产线的晶圆表面缺陷在线检测中。

摘要:无人机组件测试系统，主要用于对某型号无人机组件进行相关性能测试和试验验证。系统的控制参数温度、压力、流量间存在强耦合关系。为了解决常规控制方法难以控制的难题，设计了一种基于PID神经元网络的前向多层解耦控制器，并利用遗传算法对神经网络的权值进行训练。将此算法在MATLAB下进行仿真，解耦控制效果较为理想，随后经航空测试系统试验验证，该控制方法可以达到设计需求，有力地支持了相关型号的研制工作。

摘要:温度测量是航天器真空热试验中一项非常重要的测量项目,一般采用热电偶进行温度测量。为了在真空热试验过程中减少测量线路的引线数量、提高测量系统的抗干扰程度以及测量准确度高,设计了一种可用于真空热试验的数字温度测量系统,实现了对航天器及地面工装设备温度的数字化测量。该系统由数字温度传感器DS18B20以及采集设备组成,可通过LAN网络与远程监视计算机连接实现温度远程监视。文章给出了数字温度测量系统的硬件结构、通信协议以及软件设计。通过在真空热环境中的测试以及与铂电阻测温系统的比对,结果表明该系统的稳定性好,其测量值与铂电阻测量值的差值在0.5℃以内,满足真空热试验的需求。

摘要:传统的被动式双目立体视觉三维测量技术，具有操作简单，使用灵活方便，相机标定技术成熟的优点，但是对于特征点稀疏图像，寻找匹配点困难，匹配精度低。编码结构光测量方式通过向待测物体投射特定的编码图案，获取编码图像进行解码求解物体的三维信息，具有着测量精度高，速度快的优点，但是存在着投影仪标定精度低，实现难度大的缺点。提出了将双目立体视觉和编码结构光相结合的三维测量方法，在完成双目校正的基础上，向待测物体投射格雷码图案和多步相移图案，给予被测物体容易识别和可控制的特征信息，最后求取物体的三维信息。而且通过实验论证了投射多步相移图案比起4步相移图案，测量精度更高，能够更好的体现物体细节。

摘要:针对飞控计算机在出厂前因无整体测试环境而无法进行全时序测试的问题,设计了基于DSP+FPGA的飞控计算机硬件及全时序综合测试装置。根据功能需求设计装置的总体架构,以DSP+FPGA为核心模块实现多种信号处理,通过构建ARINC429、LVDS和RS-422通信链路完成数据通讯,实现对传感器、执行机构、安保机构、数据链等飞行器组件的模拟,构建出整体测试环境,在飞控计算机配合下完成硬件及全时序测试。测试结果表明该装置功能、性能及实时性满足飞控计算机全时序测试要求,实现了对飞控计算机真实工作环境的模拟。

摘要:AFDX (Avionics Full-Duplex Switched Ethernet)作为新型航空总线技术,已经在空客A380/400M、波音B787等飞机上得到成功应用。AFDX网络的出现为航空电子系统的发展提供了一种高实时性和可靠性的解决方案。如何有效论证一个AFDX网络系统的实时性和可靠性成为了AFDX网络系统测试方面的一个重大课题。通过采用数 据收发，网络监控和故障注入的方式对 AFDX 网络系统的可靠性进行有效的评测，实现了一种 AFDX 网络系统测 试和评估系统。经过测试,该测试系统可以有效地对AFDX网络系统的可靠性进行评估和测试。

摘要:为了找出在大脑的后顶叶皮层区(PPC)运动意图预测与运动想象EEG信号之间的关联,联合运动相关电位MRPs与mu/beta节律的事件相关同步/去同步(ERS/ERD)特征,首先用小波包分解WPD重构特征频段的小波包分解系数特征向量,其次采用共空间模式CSP提取空域特征向量,最后利用支持向量机(SVM)进行运动意图预测。通过实验验证,联合运动想象信号中的运动相关电位及mu/beta节律,运动意图预测分类准确率达到85%。得出1)证实了运动相关MRPs可以表征运动准备即运动规划阶段的脑神经机制,2)10Hz以下的mu和beta节律ERS/ERD特征能够体现运动意图的方向。研究结论进一步为精细运动(包括运动方向、速度等其他运动参数)预测提供技术支持。

摘要:相位差测量在故障诊断、线性系统动态特性分析、电工领域中的相关参数测量等实际工程项目上的应用具有重要意义。该文根据频率相同的周期变化信号相位差等于两信号初相差这一基本原则,设计一种通过计算同频周期信号初相结合DFT非整数修正算法的相位差测量系统。系统采用Cortex-M3内核的新一代32位ARM微处理器为核心设计完整的系统架构,对系统进行控制和数据处理,利用TI公司的工程应用级别的程序库和DSP算法库实现准同步DFT非整数修正算法,结合据牛顿迭代算法和相位差与初相的关系计算出信号实际相位差。实际测试结果显示,系统对相位差的测量精度高,最小测量精度可达0.1°,并实现宽频率范围的相位差测量,在实际应用中测量结果准确、稳定、可靠。

摘要:异常值的检测问题是时下数据挖掘领域的研究热点。目前已经有许多种成熟的异常值检测方法,但当数据是高维混合型属性,或者存在成片孤立点时,这些方法就变得很不理想甚至不再适用。因此,针对这些现有方法的不足之处,提出了新的孤立点检测方法,并设计了时域和空域的异常值检测平台。对于时间和空间序列数据集,该平台分别采用基于互相关分析和自组织竞争(self-organizing maps, SOM)神经网络的异常值检测方法。经实验验证,检测平台具有较高的检测率和可靠性。同时,在搭建该平台时充分考虑了模块化和层次化的方式,使得平台具有良好的可扩展性和开放性。

摘要:在换向器质量检测中,其端面槽口附近凸起异物属于严重质量问题,目前仍采用人工检测方式,存在检测速度慢和漏检率高,且换向器端面的非平整特性给检测带来挑战。针对此问题,运用机器视觉技术,提出一种基于光度立体视觉的换向器非平整面凸起异物检测的方法。该方法通过四方位打光方式,获得不同方位光照图,对光照图进行计算得到其反照率图,再进行高斯卷积处理,然后针对特定区域采用极坐标转换用于提取缺陷特征并对其进行凸起异物识别与检测。实验结果表明,该方法能够快速有效检测换向器非平整表面存在的凸起异物问题,检测精度达到99.8%,能够满足对换向器质量的在线检测需求。

摘要:睡眠-呼吸暂停综合症危及人体呼吸睡眠质量，影响人体血液氧含量，加重人体大脑、肌肉等组织缺氧风险。临床上，传统呼吸暂停综合征治疗中，由于时间和场地限制，医生往往只能根据病人或其家属口述判断病情，无法对患者的呼吸状况及治疗方案效果做出直观的评价。为了方便记录患者睡眠呼吸状况，提出了一种基于声音采集方案的睡眠呼吸监测系统,以驻极体式声音传感器为采样前端，结合STM32平台和Fatfs文件系统实现呼吸声音的采集和存储，采用阈值分割法借助Matlab进行数据处理。结果表明，本系统可实现对监测数据的存储、读取、分析和波形显示。该系统便于使用、精度高、工作稳定可靠，可直观的反映出病人睡眠呼吸状况，呼吸频率计算值与实际值误差在10%以内，具有较高的临床应用价值。

摘要:CamShift算法是典型的运动图像跟踪方法,但是单纯CamShift准确率低,容易丢失目标。为提高准确略,本文提出将高斯混合模型运用到CamShift算法中进行目标跟踪操作。首先采用高斯混合模型标示出目标局部区域,并将其作为CamShift的初始搜索窗,提高效率；随后对目标进行跟踪时将CamShift算法的窗中心同差分法计算出的目标区域中心作对比,确定后续帧搜索窗,避免目标跟踪丢失。最后,实验证明了该方法可以对目标进行有效跟踪,且在目标颜色同背景色差异小的情况下依然具有非常高的准确率。

摘要:针对当前医疗输液监控系统存在的问题,设计了一套基于嵌入式STM32智能医疗输液监控系统。该系统通过智能输液监控装置检测输液的流速和输液瓶的液位,控制步进电机装置自动调节到设定的流速。通过无线传输模块将信息及时传送到上位机远程监控平台,医护工作人员通过上位机远程监控平台,实现对多个房间的智能输液监控装置进行监控和管理。同时本系统还具有声光报警、远程断液和个人信息查询等功能。经过测试,本系统工作稳定可靠,具有广泛的应用价值和发展前景。

摘要:

摘要:针对卫星姿态控制系统存在外部扰动和执行器故障的情况下,提出一种基于非线性观测器技术和滑模控制理论的容错控制器设计方案。首先,建立含有外部扰动和执行器故障的刚体卫星姿态控制系统运动学方程和动力学方程。然后,通过非线性干扰观测器估计系统中的未知故障,进而利用故障信息基于滑模控制策略设计容错控制器。通过Lyapunov函数证明闭环姿态控制系统的稳定性。最后通过数值仿真验证该容错控制方案的鲁棒性和可行性。

摘要:动物细胞的悬浮培养以细胞增殖快、生产效率高等优势,成为动物细胞大规模培养的首选方式。而动物细胞悬浮培养过程是一个非线性、强耦合的多输入多输出系统,对一些生物参数(如细胞密度、基质浓度和产物浓度)的控制是提高整个生产水平的关键,应用神经网络逆系统方法对动物细胞悬浮培养过程进行线性化解耦控制,根据培养过程的特点,给出了相应的数学模型,并证明了系统的可逆性,利用神经网络的非线性逼近能力辨识出原系统的逆系统,然后串接在原系统前面构成伪线性复合系统,使动物细胞悬浮培养过程线性化解耦成三个子系统：一阶线性细胞密度子系统、一阶线性基质浓度子系统和一阶线性产物浓度子系统,最后设计模糊PID控制器对各解耦后的线性子系统进行控制,避免了传统PID控制器最优参数选取困难的问题。仿真结果表明,神经网络逆系统方法实现了对动物细胞悬浮培养过程的线性化解耦,系统对给定输入实现了高性能跟踪控制。

摘要:针对传统扰动观察法存在步长选择困难和“误判”问题，提出了一种基于功率预测的变步长扰动观察法MPPT复合控制策略。该算法首先通过功率预测法判断扰动的方向，避免“误判”，然后再通过变步长扰动观察法对最大功率点进行精确定位；在Matlab/Simulink平台上搭建MPPT仿真模型，仿真结果表明：该算法在追踪最大功率点过程中，不但具有良好的动态性能，而且有效改善了传统扰动观察法存在的振荡和“误判”问题，对提高太阳能的利用率有一定积极意义。

摘要:在实际工业过程中预测控制算法应用广泛,但是对于多变量预测控制算法其参数较多,且各个参数之间相互耦合,故整定其参数比较复杂,鉴于此提出一种基于改进粒子群算法的预测控制参数优化算法。该算法的基本思想是将生物寄生行为机制引入到粒子群优化算法中,形成双种群粒子群优化算法,使用该改进粒子群算法对多变量预测控制算法的参数进行离线优化,从而确定预测控制算法参数的最优取值。最后,将本文算法用于冷热水系统液位和温度的控制,并通过仿真将该算法与标准粒子群优化算法相比较,仿真结果表明使用该算法对多变量预测控制的参数进行优化整定时,系统的阶跃响应具有抗干扰性能好、超调量小、调节时间短等优点。

摘要:对于双闭环直流可逆调速系统，提出了一种将模糊控制与常规PI控制相结合应用在转速环调节器设计的方法。根据工程经验与专家知识所确定的模糊控制规则，进行模糊推理，实现转速环调节器参数的动态整定。应用Matlab软件构建了双闭环直流可逆调速系统的仿真模型，并对转速环分别采用模糊PI控制器和常规PI控制器的直流可逆调速系统分别进行仿真实验并对比结果。从仿真结果可以得出采用模糊控制可以对直流可逆调速系统的动态与静态特性、抗扰性能、恢复性能以及跟踪性能有比较明显的改善与提高。

摘要:由于传统分散控制系统对DCS失电故障风险评估准确率较低、可靠性差，导致系统控制精度低。提出设计一种DCS失电故障分散控制系统维护平台。根据DCS失电故障分散控制系统在电源、系统和通信结构中经常出现的失电故障风险分析和系统硬件馈线结构，从失电故障发生概率和故障断电损失两个方面建立风险评价指标，并以该指标为基础，以常出现故障问题为渠道，构建失电故障风险评估数学模型，通过故障风险评估模型完成控制系统维护平台的设计。实验结果证明，该维护平台可有效提高DCS失电故障分散控制系统的控制准确率和可靠性。

摘要:为远程查看超市冷链的多路压力和电能表数据,并在冷链系统出现异常时能及时采取措施,设计了一种基于STM32的超市冷链监控报警系统。该系统通过压力采集电路将压力信号转变为电压信号,利用STM32单片机的ADC采集电压信号；通过RS485总线实现4路电能表数据的采集；通过继电器对现场设备的开关进行控制。STM32通过相关算法对采集到的数据进行处理,将结果显示在现场的TFTLCD显示器,方便现场工作人员的观察。GPRS模块将采集到的数据传送给上位机,使用户能够远程查看现场数据。数据异常时,用户可以收到报警短信,并通过回复短信对现场设备进行控制。实验表明,该系统测量准确,反应迅速,具有较强的实时性,且成本较低,有效减少了抄表人员的工作量,确保超市冷链系统的安全运行。

摘要:根据我方舰艇、水下拦截器和来袭目标的作战特性,提出一种舰艇与水下拦截器协同对抗来袭目标的组合制导策略。该策略在三方运动关系基础上,得出视线制导的相互约束关系,将优化控制与海战博弈相结合,建立协同防御微分对策模型；根据水下拦截器的反馈控制回路,采用伴随原理求解终端问题的方法,进行具有协同特性的最优导引与微分对策制导律设计。对两种拦截制导效果进行性能比较,表明基于协同防御的最优导引与微分对策制导组合制导控制系统对水下拦截器的机动性能要求低,能有效完成拦截,具有较强的鲁棒性。

摘要:分析了VxWorks系统中VxBus型驱动的组成和一般设计过程,对串口、时钟等VxWorks系统自带VxBus型驱动的设备进行了配置,对龙芯1E芯片的中断控制器驱动进行了分层设计,在VxWorks原有的MIPS中断控制器驱动基础上,增加了专门针对龙芯1E和龙芯1F的中断控制器驱动,并且3个中断控制器驱动通过设备配置文件相互关联,实现了中断服务程序的嵌套调用。对龙芯1F接口芯片上的智能1553B功能单独设计了一个VxBus型驱动,并通过设计驱动方法的方式向应用层提供了驱动的使用接口,屏蔽了底层硬件细节,简化了应用层的设计。实验结果表明在龙芯1E1F航天应用平台上进行VxBus型驱动设计使得软件结构更加清晰,系统移植的难度大大降低,并且简化了应用层软件设计,对航天领域基于龙芯和Vxworks系统的开发设计具有较高的参考价值。

摘要:为了实现移动机器人运行过程状态数据的可视化，以面向对象的C++编程语言，设计了一款基于跨平台的Qt图形库框架的上位机监测软件。该软件对接收到的状态数据进行解码、分离并绘制移动机器人实时运行轨迹和状态信息波形曲线等功能。首先概述了自行设计搭建的移动机器人硬件平台的结构和原理以及软件的实现流程；然后简要介绍了上位机软件的开发环境，并阐述了软件的各项功能以及其设计与实现过程；最后以移动机器人路径跟踪运动控制作为实验对象，验证了所设计上位机软件的有效性。

摘要:针对Linux程序向Android平台移植的问题,从ABI层面分析了Linux和Android平台的差异,提出并研究了Linux程序ABI兼容的关键问题：系统目录结构一致性、程序加载和链接等问题。在此基础上,利用目录结构重定向和程序依赖关系分析等技术,设计实现了一种基于ABI兼容技术的移植方法。以移植Linux系统上的CUPS打印程序为例,对所提方法做出验证。实验结果表明本方法能够移植复杂的程序,且相比现有基于交叉编译的移植方法复杂度低、通用性高。

摘要:针对超市购物结算速度较慢、步骤繁琐等问题,设计一种基于RFID技术的超市快速结算系统。经过RFID读取商品电子标签信息并通过网络传输到收银客户端,对接收到的数据信息匹配、处理、显示、打印、扣款和发送消费短信,快速完成商品价格的计算汇总,方便快捷,实践证明,该系统能有效缩短购物时间、提高购物效率。

摘要:为了解决视频信息冗余、视频传输系统成本较高,视频编解码效率低等缺陷,研究了一种基于H.264硬编解码器的视频传输系统；该系统采用以ARM11为核心的,包含多媒体硬编解码器MFC的S3C6410作为处理器,使用CMOS摄像头采集实时视频数据；在嵌入式Linux操作系统上构建基于live555的RTSP服务器,监听客户端请求；重点阐述了多媒体硬编解码器MFC对视频数据进行的H.264硬件压缩编码,以及数据包的RTP封装,然后经由live555流媒体服务器转发至PC机；最后,在PC上对接收到的数据流进行解码播放,经实验测试证明,系统设计稳定可靠,具有可扩展性强、性能高、成本和功耗低等优点,图像质量和时延满足实际应用需求。

摘要:当下城市大型配电网数据流处理方法存在一定的局限性和不安全性，不能实现配电网高效运行。为此，提出一种基于城市大型配电网调度的智能运行系统模型的建立。该系统根据城市配电网应用特点及其设备种类，依照不同智能数据运行的模式，为达到最高效的智能运行效率，选择合理的系统运行组件。在此基础上，对配电网调度智能运行系统设计进行建模，得出模型函数，实现数据设计的应用。从绿色环境可再生能源的本质出发，在配电网负荷一定的前提下，使电能与模型函数成正比，从而完成配电网调度智能运行系统的设计。仿真实验证明，所提出的设计理念可以实现配电网调度系统运行的实时性、有效性和可靠性，为今后城市大事配电网智能运行系统设计研究提供坚实的基础。

摘要:本文提出的基于多体制的空天飞行器相对导航方案既兼顾了合作目标的导航测量又具备对非合作目标的相对导航功能，实现了一套系统兼顾多目标特性，有效扩展了飞行器在轨操控的应用范围。

摘要:准确预测商品销量的走向对零售企业具有重要意义,构建自回归移动平均模型(ARMA模型,Auto-Regressive and Moving Average Model)对零售商品时序销量数据进行预测分析。传统ARMA模型无法准确描述商品销量中同时存在的非平稳非线性特征。论文分别采用支持向量回归(SVR,Support Vector Regression)方法和极限学习机(ELM,Extreme Learning Machine)方法,对时序模型中非线性误差进行预测并进行误差补偿,提高了商品销量的预测精度。提出了遗传优化的选择性集成定阶方法,用以简化ARMA模型的复杂定阶过程,降低了对数据平稳性程度要求。论文收集了某电商平台商品销量数据,对ARMA、选择性集成ARMA、ARMA-SVR、ARMA-ELM四种预测模型的性能进行了对比分析,结果表明,选择性集成ARMA模型预测精度在平稳和非平稳时序数据下分别提高23.58%和41.28%。组合模型相比仅采用线性平稳时序模型的预测结果更符合实际,其中,ARMA-SVR模型在小样本、非平稳时序下预测精度比ARMA-ELM模型高出约三分之一。

摘要:为将基于探测目标的自适应航路规划算法进行产品化,采用基于模型的设计方法以及自动代码生成技术,使算法模型快速、健壮地转化为软件产品。软件产品由核心算法和外设驱动组成,核心算法采用基于模型设计思想进行设计,仿真验证后自动生成目标语言代码,考虑到IO访问方式的复杂性,外设驱动模块采用代码自动生成与手动编码相结合的方式实现,核心代码与外设驱动模块组成的完整工程下载到硬件板卡,通过试验验证软件产品与初始设计模型的一致性,实现算法的产品化。经过实践,所提出的算法产品化实现方法能够提高设算法设计效率和各阶段中间产品继承性,降低各阶段调试复杂性,实现产品开发的敏捷性和健壮性,可作为复杂算法工程实现的参考。

摘要:针对雷达系统不同带宽工作模式共用同一个信号接收前端的应用需求，提出一种可以适应多种带宽要求的高效数字下变频设计。混频器的设计采用了采样率等于四倍中频的采样技术，滤波器采用了并行抽取滤波与多级滤波相结合的设计方法。根据雷达不同工作模式对滤波器的性能需求，设计了一种能适应不同带宽数字信号滤波要求的滤波器结构。基于Xilinx FPGA设计平台，完成了具有三种工作模式的DDC设计实例，并通过实验数据分析，验证了设计方法的正确性。

摘要:针对SIFT算法计算量大,复杂背景下匹配准确率低的问题,论文提出了一种结合LBP-HSV模型与改进SIFT算法的目标识别算法。首先利用LBP直方图和HSV模型共同筛选出目标相似区域；然后利用SIFT算法检测目标与相似区域的特征点,并使用改进的HOG特征描述特征向量；最后采用最近邻加权欧式距离的匹配策略,找出匹配点对。基于多组行人图片的目标识别结果表明,文中算法具有较强的鲁棒性,识别准确率较高,且相较于SIFT算法,匹配速率大大提高。

摘要:为了解决KCF目标跟踪中由于目标遮挡和目标尺度的变化造成跟踪目标丢失的问题,对核相关滤波器(KCF)目标跟踪的框架进行了研究,提出了一种基于KCF和SIFT特征的抗遮挡目标跟踪算法,引入了一种目标跟踪丢失后重新搜索定位目标的策略。利用尺度金字塔估计出目标的尺度,实现跟踪框自适应目标尺度大小,通过核相关滤波器(KCF)跟踪算法对目标进行跟踪。跟踪过程中对目标遮挡情况进行判断,当目标遮挡时,对当前帧跟踪框内的目标提取SIFT特征,生成模板特征。提取下一帧视频图像的SIFT特征并与模板特征进行匹配,框出与模板特征相匹配的目标,对目标继续进行跟踪。通过TB数据库标准视频序列和实际环境拍摄的视频序列进行测试。实验结果表明,跟踪框能适应目标的大小,在目标发生遮挡的情况下,能够重新找到目标并进行准确跟踪。

摘要:针对线性变参数多智能体系统设计了有限频域鲁棒故障估计观测器。首先，根据每个智能体的绝对可测输出和相对可测输出建立了每个节点的动力学方程，结合无向通讯拓扑图及拉普拉斯矩阵得到了多智能体系统的动力学方程，通过合适的变换对多智能体系统模型进行了解耦；然后，根据解耦后的系统动力学方程设计了故障估计观测器，并通过优化技术得到了故障估计观测器增益矩阵和优良的鲁棒性能指标；最后，通过微型飞行器纵向飞行运动的例子验证了所设计的故障估计观测器的有效性,及系统参数在一定的范围内发生变动的时候，故障估计观测器依然可以准确的估计系统所发生的故障。

摘要:随着激光共振电离质谱系统的迅速发展,更准确地研究激光波长与电离质谱信号的关系,实现激光波长与电离质谱信号的自动对比,开展了激光波长高实时集中控制的研究。采用数据库技术、多线程技术和RS485通讯技术等完成了激光波长的高实时控制的研制工作。该系统实现了对激光波长的闭环和各种方式的扫描控制及运行状态的实时监测功能,能够以外触发方式与质谱系统进行同步,满足了激光质谱系统对波长的大范围、小范围及精细扫描的需求,实现了波长单步扫描数据响应时间小于250ms。

摘要:针对现存很多跟踪算法在速度和准确度方面很难满足嵌入式跟踪开发的需要,提出一种基于Harris角点和金字塔光流法的快速跟踪算法,并详细给出了DSP-FPGA的硬件设计。首先,使用Harris角点提取目标角点特征；然后,使用金字塔光流法为后续视频帧匹配角点；最后,基于角点的质心跟踪算法用于匹配目标的重心,确定目标的位置,重心跟踪算法可以较好地抵消由于旋转或扭曲带来的形变问题。在硬件实现过程中,FPGA方便电路设计,使用硬件描述程序语言实现硬件算法、逻辑控制和外部接口,DSP则运行目标跟踪算法。实验结果验证了本文硬件实现算法的有效性,相比于AVT21开发板的质心跟踪算法、相位相关跟踪算法和金字塔相关性跟踪算法相比,本文算法在平均重叠和平均中心误差方面具有一定优势,在720p的视频流上可以满足25fps。

摘要:轨道扣件的精确定位是实现扣件缺陷检测的前提,而常规的基于机器视觉的轨道扣件定位检测方法存在适应性差,且易受光照强度及遮挡的干扰。为了实现轨道扣件的快速精确定位,提出一种基于边缘特征的轨道扣件定位方法。通过在参考图像中选取标准扣件区域以生成匹配模板,利用Canny边缘滤波算子获得边缘点的位置坐标及梯度方向；在此基础上构建搜索模型并采用图像金字塔匹配搜索策略,获得匹配分值的潜在匹配点；并利用匹配阈值设定法,逐层逐次跟踪潜在匹配点,直至图像金字塔最底层,以提高定位速度；基于最小二乘法调整位姿参数,使其达到亚像素级精度。实验表明,该方法具有鲁棒性强、定位速度快且不受光照变化及遮挡的影响,定位精度达到1/15像素,定位成功率大于95%,满足无砟轨道扣件定位需求。

摘要:为研制水下爆炸冲击平台,初步设计平台隔振系统和两种船体结构,运用有限元分析软件ABAQUS,对安装隔振系统前后平台在爆炸载荷作用下的冲击响应进行计算分析,预估平台抗冲隔振效果。采用声固耦合方法,考虑空化效应和材料应变率的影响。仿真结果表明,在水下爆炸载荷作用下,采用加强的船体结构,平台船体底部的塑性变形显著减小,平台的垂向加速度峰值衰减率超过95%。经海上爆炸试验验证,数值仿真结果与试验值吻合良好,仿真设计方法合理。

摘要:文章分析经典的BF算法及其改进方法,根据字符串匹配的特点对BF算法提出了新的改进算法I_BF算法。I_BF算法根据模式串的首字符与匹配窗口之间的距离来确定右移距离,从而进行快速地匹配,匹配方式是从左往右进行。为了测试I_BF算法的性能,在相同条件下,从匹配字符个数、匹配次数、所花时间三方面对I_BF算法进行实验。结果表明,由于I_BF算法能够很大程序地跳过坏字符,减少匹配次数和字符比较个数,节约匹配时间,从而有效地提高匹配速度。

摘要:近年来，图像恢复逐渐成为数字图像处理领域的研究焦点，为了有效地对受损的、丢失了的图像数据进行恢复，采用张量数据结构的形式来表示待恢复的图像数据，并且提出了一种基于张量的图像恢复方法，通过充分识别清洁图像中混合噪声的内在结构。具体来说，对于干净的图像内容，使用张量Tucker分解来描述所有频带之间的全局相关性，以及各向异性空间光谱总变化（SSTV）正则化，以表征空间和频域中的分段平滑结构。对于混合噪声的图像内容，采用正则化来检测稀疏噪声，包括条纹，脉冲噪声和死像素，开发了一种用于通过使用增强拉格朗日乘数（ALM）方法来求解所得优化问题的有效算法。最后，对模拟和现实生活中有噪声的图像进行了广泛的实验，结果表明，算法工作良好，收敛快，可使受损图像恢复到一个良好的状态，恢复精度高。

摘要:针对Android存储系统在闪存管理上存在较差的磨损均衡效果和较高的垃圾回收额外开销的缺陷,引入冷热数据分离策略,将文件按照不同热度写入对应热度的物理存储单元,同时改进垃圾回收策略,以达到良好的磨损均衡效果并减少垃圾回收额外开销。基于Android平台的实验结果表明,改进后的策略在有效减少NAND闪存垃圾回收额外开销的同时,还能有效改善其磨损均衡效果。

摘要:针对室内行人航位推算(PDR)系统中单一地以陀螺仪作为航向估计会出现误差累积和航向角偏移的问题，提出一种由方向传感器和陀螺仪组合的航向角校正算法。首先，利用卡尔曼滤波（Kalman Filter KF）分别消除方向传感器的信号干扰和陀螺仪的动态漂移误差；然后，通过陀螺仪和方向传感器测量的航向角差值是否超过阈值来判断是否存在硬磁场干扰；最后，根据硬磁场干扰情况对航向角估计值进行相应的角度补偿得到新的航向角估计值。实验表明，该算法的航向推算性能优于启发式漂移消除算法和增强式启发式漂移消除算法。

摘要:由于网络规模和复杂性不断增加，信息技术服务不能停止，所以现在这种需求如何主动的网络管理是非常显着的，并且有必要使用主动识别可能损害网络正常操作的路径选择模式的方法。针对自动化管理发现和预防潜在问题，提出并比较了基于统计过程主成分分析和蚁群优化元启发式的两种新型异常检测算法。执行IP数据流的主成分分析，代表每秒传输的比特、分组和流量，以及提取描述性流属性，如源IP地址，目的IP地址，源TCP / UDP端口和目的TCP / UDP端口，通过使用动态时间扭曲度量的修改来将该签名与实际网络流量进行比较，以识别异常事件。

摘要:针对机械设备产生的非线性、非平稳时间序列,首先使用自回归模型对非平稳数据进行平稳化处理并确定模型的阶数,再使用支持向量回归算法对平稳后的数据进行拟合,并使用粒子群算法优化支持向量回归算法参数。最后,将该模型用于滚动轴承的退化趋势预测,通过提取滚动轴承的时域和频域特征,以经过主成分析降维后的数据为基础进行趋势预测。将该模型预测的结果与单独使用自回归模型和支持向量机模型预测的结果进行对比,实验结果表明该模型预测的效果较好。

摘要:地球静止轨道(GEO)卫星具有对地静止的特性,GEO 卫星应用日益增多,在高分辨率对地观测、气象、通信等领域都发挥着越来越重要的作用,对其轨道确定的需求也越来越高,研究GEO卫星的高精度定轨技术迫在眉睫。传统方法中利用地面站对GEO卫星实现实时自主定轨存在系统误差大、观测几何差等问题,导致星地测量的误差在定轨过程中被放大的倍数急剧增加,影响了GEO卫星定轨精度的提高。利用GPS卫星实现对GEO卫星的定轨时存在可见GPS卫星数量少,接收到的信号微弱,测量精度不够的问题。星间链路具有对GEO卫星观测几何好、测量精度高的优点,为GEO卫星定轨开辟了新思路。针对在星间链路资源有限情况下如何选择MEO卫星组合与GEO卫星进行建链的问题,以星间链路构型的PDOP值为优化指标,对MEO卫星对PDOP值的影响进行了分析,提出了遍历选星、直接选星、迭代选星三种链路资源配置策略,确定与GEO卫星进行建链观测的MEO卫星组合,并用仿真方法对三种算法进行验证,结果表明,提出的迭代选星的链路资源配置策略,能将GEO卫星的定轨精度维持在7~40m以内,同时将星间链路的使用效率提高5~120倍。

摘要:外骨骼机器人的人机协同控制因其自身特点,具有较大难度。目前,虚拟力矩控制是一种较为常见的控制方式,但其基于物理特性以及运动学参数预测人机作用力的原理决定了该方法必须依靠极其精确的惯性系参数预测才能实现(假设系统关节处无摩擦),大量的系统动力学方程运算也给控制器带来了较大负担。针对该问题提出了一种基于位置随动的控制算法,通过在人机接触点直接引入激光流式间距传感器测量人机(外骨骼)间距信息,结合外骨骼姿态信息计算由人体各关节角度构成的人体姿态,作为外骨骼随动的目标值,进而计算人体末端位置,最终解算出能达到同样末端位置的外骨骼姿态。该方法具有运算量下、稳定性好、控制精度高等特点。

摘要:基于多站测速的滤波定轨算法在航天测控领域具有重要的应用价值，研究了该系统的可观测性问题并提出一种适应弱观测条件的基于过大条件数的可观测度判定方法。首先，建立地惯系下的卫星运动状态方程以及站心系下的量测方程，然后，采用龙格库塔离散方法得到分析所需的非线性离散模型。最后，将多测站坐标投影代入可观测矩阵求取条件数进行可观测度定量判断，该方法相较基于条件数的传统判定方法能更好的适应弱观测条件下的可观测性分析。仿真结果验证了提出方法的有效性，表明该可观测度分析方法可以为多测站协同定轨的布站优化问题提供理论参考。

摘要:为了提高服务机器人在室内环境中目标物体抓取的效率，提出一种针对三维点云数据改进表面法线估计的方法。重点研究了如何提高使用三维点云数据实时性和准确性，这是机器人抓取过程的关键因素。使用消费级别的传感器kinectV2获取点云数据，提出使用积分图像降低滤波区域内像素的遍历消耗的时间，从而提高实时性；采用动态调整平滑区域的大小以及分配权重的方法平滑处理点云数据的噪声，提高法线估计精度。依据改进后的法线方向，利用区域生长算法对不同方向的法线进行分类，然后对点云数据实施分割提取平面。最后，采用提出的方法和点云库中的相关算法，进行了平面分割提取测试比较。结果表明，利用kinectV2获取的深度数据（1-5米）比目前点云库中的平面分割算法数据精度更高、实时性更强。

摘要:船载雷达捕获跟踪目标时需要解决船摇扰动问题。传统的计算机前馈补偿方法受各种误差的影响对船摇隔离度的贡献有限，难以满足船载X频段大口径天线的要求。针对这种情况，提出了一种新型船摇补偿方法，直接利用陀螺敏感船摇扰动，经过卡尔曼滤波降低陀螺输出中的噪声后作为前馈量加入伺服环路中，仿真和试验结果表明该方法可以大幅度提高船摇隔离度从而提高系统的跟踪性能。

摘要:传统信息保障系统存在保障效果差、耗费时间长等问题，为了解决该问题，提出航天数字化空间态势信息保障系统的设计与实现。根据空间态势信息保障系统设计需求，将保障系统整体划分成综合数据库、目标轨道模型、空间要素以及可视化等结构，利用空间态势组成信息设计系统硬件层次结构；将程序作为基本研发单元，设计漫游与缩放数据请求流程，并利用信息保障技术，实现各个应用功能。通过实验验证可知，该系统可有效覆盖秘密时间和空间等要素，对于信息保障效果较好，耗费时间较少。

摘要:文章介绍了一种井下流量采集传输系统设计和实现方案。针对油田分层注水井需要实时监测每层油层注水量以及压力温度等参数,设计了基于文丘里流量计原理和485总线通信的井下流量采集传输系统,该井下流量采集传输系统实时采集文丘里流量计入口和出口处压力差,根据测量压力差及文丘里管尺寸,通过能量守恒定律--伯努力方程和流动连续性方程计算实时流量,并对时间进行积分计算出总流量,通过485总线实时将流量等参数上传至地面测控计算机,具有参数上传实时性强、流量采集精度高、抗干扰能力强、尺寸小等特点。实验结果表明,井下流量采集传输系统满足注水井流量等参数实时监测的要求。

摘要:针对红外目标跟踪过程中目标和背景耦合性强和目标形变带来的表观特征变化的问题,提出了基于多模态背景模型和霍夫森林的红外目标跟踪算法,将目标和背景的特征信息整体融入跟踪框架,并引入霍夫森林对目标部件表征信息进行训练更新；通过特征描述和模式列表建立多模态背景模型,在观测序列中记录匹配的背景模式列表,根据匹配结果进行权重和模态参数更新；以背景建模获得的区域信息为采样基础,将前景区域和背景区域分别作为正负样本集代入决策树进行训练；根据叶节点存储的图像块信息对目标位置进行投票决策,从图像特征空间映射到霍夫参数空间,生成目标区域概率分布图,获取高置信度区作为目标跟踪区。在红外公开测试集上实验结果表明,在背景杂波和目标形变对跟踪造成干扰的情况下,所提算法仍能保持跟踪的稳定性。

摘要:空空通信机是飞船和目标飞行器交会对接过程中的关键通信链路。空空通信FPGA作为空空通信机的核心部分,由接收信道和发射信道组成,分别完成数据的接收和发射功能_[1]。为保证空空扩频通信FPGA的正确性、健壮性,提高测试的覆盖性和完整性,提出了一种适用于空空扩频通信FPGA的全数字仿真验证方法,给出了中频信号生成模型和解扩接收模型的实现方案,并给出最终仿真结果。仿真结果表明,该仿真验证方法通过对FPGA的闭环性测试,自动完成激励和信号的采集、记录、比对,能有效提高仿真覆盖率,更真实地反映FPGA的工作细节,帮助设计师尽早发现FPGA设计问题,有效提高验证的质量。

摘要:传统无人机定位系统误差消除技术存在误差消除精准度低的问题，需对轻小型无人机遥感定位系统误差消除技术进行深入研究。根据轻小型无人机航线、地理参考和初始位置坐标系，构建轻小型无人机遥感定位模型；利用该模型对目标定位原理展开分析，通过模型构建和无人机隐秘飞行特征，对目标位置进行转换，获取转换后的坐标系位置信息，通过无人机飞行姿势变化幅度范围，获取精准误差影像序号，并进行修正，由此完成系统误差消除。实验结果证明，该技术误差消除精准度较高。

摘要:提出一种改进的数据挖掘算法。首先采用ICTCLAS系统进行文本预处理,以词频特征构建词条向量；然后融合词频特征和词频-逆向文件频率特征,构建训练样本集的特征矩阵；接着对该矩阵进行奇异值分解变换,得到语义空间,用于对文本特征向量进行语义空间变换,得到语义向量；最后构建联合支持向量机分类器,实现中文书目所对应的语义向量的自动分类。最后做了大量的仿真实验,实验结果表明,本文方法的分类准确率高于现有方法。

摘要:传统控制机制存在角色分配不合理、加密解密时间耗费长、用户不能安全访问等问题，提出研究一种云计算存储数据安全访问控制机制。根据角色加密原理，构建角色加密混合云存储框架，为了更好访问子系统中各个模块，对用户可信度与行为监控进行分析，以此实现动态监控访问控制机制。通过实验验证可知，该机制能够有效进行角色分配，并对加密、解密和用户访问进行准确控制。

摘要:摘 要:在稀疏交通环境下，车联网数据转发的机会会减少，这就造成了车辆长时间携带数据而无法转发，以至于出现较大的数据传输延迟。在目前的经济大环境下，这方面的研究有助于车联网的发展与应用。对于这一问题，笔者对车辆往稀疏轨迹数据预测进行分析，并对双向交通路段延迟特征作了相关研究，并通过理论分析和仿真实验，探讨了DDBT协议在稀疏交通环境下的数据传输延迟性能。以期在今后的面向车联网的相关研究中，为研究者提供一定的借鉴和参考。

摘要:随着驾驶员人数的不断增加，不文明的驾驶行为也越来越多，其中由于疲劳驾驶所引发的交通事故占据相当大的比例，给人民的生命和财产造成了巨大的损失，因此，对于驾驶员睡意预警装置的技术研究具有非常重要的意义和实用价值。通过对人体脉搏波信号进行分析处理，采用能够反映驾驶员睡意状态的脉搏频率特征信号作为依据，由STC89C52单片机、按键、数码管、光电传感器、时钟模块、滤波电路、集成运放等构成系统，设计了驾驶员睡意预警装置。调试结果显示该装置识别准确率高，数值可靠，能够有效的检测驾驶员的睡意状态，并在睡意状态时发出预警。对比市场同类型产品，该装置具有成本低廉，操作简单，能够实现车载等特点，为驾驶员睡意预警技术的相关研究提供了一定的技术和实验基础。

摘要:文章探究了通过使用容器构建文件Dockefile将多种应用集成到同一容器的自动化协同开发方法,基于海云分形架构,海端各应用程序的开发者只关注于自身应用的容器化方法,无法获得其他应用的代码以及算法等关键涉密信息,在云端各方的Dockerfile自动化集成为同一文件并构建成为第三方可信云平台内的容器镜像。云端的自动化集成有效的避免了不同领域不同归属不同部门协作中知识产权内容的泄露问题。并且,通过cadvisor等流量监控工具,可以获得容器内实际通过流量,计算各应用处理流量比例,合理分配收益,从技术方面避免合作成果的利益分配不均问题。第三方可信云平台由政府、科研机构或第三方相关专业机构等具有社会公信力的实体机构进行运营,从而保证云端数据的安全。通过海端、云端间的协同,实现基于容器的具有版权保护特性的增量式协同开发架构。

摘要:基于AFDX通讯总线模拟了大型民机配电系统的高速通讯网络，对配电系统中AFDX总线的应用技术进行了研究，提高了配电系统软件在AFDX总线中的读写效率和兼容性，为系统中AFDX总线的应用提供了借鉴和参考。首先分析了AFDX通讯总线的组成和关键技术，并构建了大型民机配电系统的模拟通讯网络。随后，进行了AFDX总线端系统应用软件的研究，采用数据压缩和基于“位运算”的数据处理方法；以LabVIEW软件为例，针对端系统中用户软件无法开发相应的AFDX总线驱动问题，设计了无AFDX底层驱动软件与AFDX通讯网络的接口程序；并基于AFDX总线的采样端口模式，提出了一种基于AFDX网络的多余度系统的冗余通讯方法。最后，通过通讯实验验证了接口程序及冗余通讯方法的正确性和可靠性。

摘要:摘要：以建立的电力测功机-永磁同步电机为试验平台，开展了电动车辆直驶负载模拟技术研究。首先，按照车辆负载转矩、转速逆向传递思路，应用MATLAB/Simulink模块建立车辆直驶的整体负载模型。其次，在城市道路工况ECE15下，通过车辆负载逆向仿真方法，得到驱动电机输出端的负载扭矩和转速，进而为试验台上应用电力测功机实现车辆直驶负载的模拟提供数据文件。最后，通过仿真分析实现了转速、转矩对工况需求的动态跟踪，验证了负载模型的正确性；并进一步对比分析仿真数据与试验数据，说明该试验模拟系统可以实现车辆直驶负载的模拟。

摘要:为解决频域法实现线性调频(LFM)脉冲压缩时硬件开销较大的问题,采用时域法实现。针对间距为20m的两目标LFM信号,设计了一款64阶分布式FIR时域匹配滤波器；采用全流水线并行处理结构实现,并利用FPGA的ROM宏模块构建查找表代替乘法运算,既提高了运算速度又减小了硬件开销。基于FPGA器件EP2C35F672C8完成了LFM信号时域脉冲压缩的逻辑设计与集成。仿真结果显示,系统占用2268个逻辑单元、1573个寄存器、27K字节存储器资源。

摘要:网络故障脆弱性优化评估即分析故障模式下的电网脆弱性变化,以降低故障影响及发生可能性,但传统的脆弱性评估中忽略了线路权重以及输电效率的影响,构造以线路电抗为权值的电网加权拓扑模型,定义综合考虑节点和边差异性的网络结构熵下降百分比指标和考虑路径长度的输电效率下降百分比指标,通过不同故障模式下的指标变化值,分析电网的脆弱性,最后对IEEE9节点系统进行仿真分析,实验结果验证了所提方法的有效性和正确性,且说明电网对关键节点的依赖大于普通节点,合理安排电网结构将有效提高系统稳定性能。

摘要:地面传感器阵列对目标的分类能力是影响其使用效能的关键因素之一。传感器阵列获取的观测数据受外部环境影响，当外部各种物理场特征随时间发生改变时，采用固定的分类标准进行判断会降低传感器阵列对目标分类识别结果的可信性。提出基于动态数据驱动的传感器阵列目标分类方法，对时变的外部环境特征加以提取作为目标识别计算的反馈控制量，构建环境改进模型作为决策用有限状态自动识别机，为其中每个状态训练相应的分类方法，实现对分类准则的自适应选择，提高算法性能。

摘要:为了解决人工抄表数据可靠性不高、抄表不便捷、用户缴费困难等一系列问题,现提出一种基于LoRa调制技术的无线智能水表系统的设计方案：该方案以LoRa调制技术为核心,采用星型、链型网络进行自组织网络设计,构建了通信距离远、功耗低、可抵抗多种干扰源等复杂网络环境下的智能水表系统。在论述系统的过程中重点阐述了智能系统的软硬件设计方案和应用层自定义网络协议,以及智能水表数据采集和远程管理的软件设计方法,在方案设计的最后进行了系统测试分析,测试结果表明了基于LoRa的智能水表系统在通信距离和功耗上具有明显优势。这些优势给LoRa无线通信技术未来构建大规模自组织网络提供了可能,在远程抄表领域该智能水表系统有着广泛的应用前景。

摘要:使用几何光学分析法对槽式聚光系统的太阳入射光与聚光器法线夹角最大允许值进了讨论，并给出了最大值的计算公式。讨论了遮光法追光传感模块的工作原理，推导出了遮光板高度的计算公式。通过电路设计把光敏电阻阻值转换成电压信号，经过AD转换后，使用单片机进行数据处理。讨论了的东西光敏电阻转换后的ADC值与判决阈值ADC_th对比产生的4种不同结果与太阳位置的判断方法，并编写单片机程序实现了该算法。经测试表明，制作的追光模块能够控制槽式聚光系统正确追光。