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改进的张量投票算法 被引量:11
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作者 邵晓芳 孙即祥 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1028-1031,共4页
在引入迭代过程的基础上,修正底层的取向估计结果、修正原始算法的显著性测度函数,并对每次投票结果进行细化和修剪.实验结果表明:文中改进措施有效地解决了张量投票算法在提取主观轮廓中存在的问题.
关键词 计算机视觉 张量投票 主观轮廓 取向估计 边界修复
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一种新的激光雷达目标姿态估计算法 被引量:14
2
作者 郭裕兰 鲁敏 +2 位作者 谭志国 万建伟 左超 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期242-248,共7页
在激光雷达目标识别中,通常需要估计目标姿态,进而将点云和模型匹配以完成识别。对目标姿态与投影点云分布的关系进行了分析,提取了投影点云密度熵(PDE)特征对点云分布进行度量。依据目标姿态与PDE之间的关系,提出了一种新的目标姿态估... 在激光雷达目标识别中,通常需要估计目标姿态,进而将点云和模型匹配以完成识别。对目标姿态与投影点云分布的关系进行了分析,提取了投影点云密度熵(PDE)特征对点云分布进行度量。依据目标姿态与PDE之间的关系,提出了一种新的目标姿态估计方法,将点云绕坐标轴旋转,并计算旋转后点云的PDE,以PDE最小值所对应的旋转角作为目标姿态角。仿真了5类地面装甲目标在不同视点下的激光雷达点云,对比分析了PDE方法和矩形拟合法及主成分分析(PCA)方法在自遮挡下和遮挡下的目标姿态估计性能,讨论了参数选择对算法性能的影响,给出了PDE方法的快速实现方式。实验结果表明,PDE方法在自遮挡和遮挡情况下的姿态角估计性能及算法稳健性明显优于矩形拟合法和PCA方法,特别适合严重遮挡下的目标姿态估计。 展开更多
关键词 信号处理 激光雷达 目标识别 姿态估计
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基于改进法线方向的泊松曲面重构算法 被引量:8
3
作者 黄矿裕 唐昀超 +3 位作者 邹湘军 陈明猷 方雅媚 雷子毅 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第14期80-87,共8页
针对三维点云在泊松曲面重构过程中由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题,提出一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素,并将每个有效体素标记为"位置已知"或"... 针对三维点云在泊松曲面重构过程中由于法线方向不一致而导致重构结果出现偏差的问题,提出一种基于改进法线方向的泊松曲面重构算法。利用包围盒将原始点云分割为若干个立方体体素,并将每个有效体素标记为"位置已知"或"位置未知"。采用KD(k-dimensional)树对每个有效体素内的点云重新排序,利用主成分分析法进行法线估计,将新的顺序作为法线传播方向,实现点云法线的局部定向。针对"位置已知"的体素,依据体素质心位置完成法线的全局定向;对于"位置未知"的体素,则依据相邻体素的法线实现法线的全局定向。最后,结合法线定向结果对点云进行泊松曲面重构。实验结果表明,该算法能将复杂曲面点云的法线定向至同一侧,法线估计误差接近于0,能较好地实现泊松曲面重构,提高重构曲面的准确度。 展开更多
关键词 图像处理 三维点云 曲面重构 法线定向 法线估计 泊松曲面重构
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基于雷达信息的室内移动机器人的方位估计 被引量:8
4
作者 刘华平 郑向梅 孙富春 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期609-613,共5页
移动机器人的室内定位是机器人领域中的一个热点问题,移动机器人的定位包括位置与方位两方面。为对移动机器人方位进行有效的估计,该文提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的机器人方位回归模型,选定激光雷达信息作为... 移动机器人的室内定位是机器人领域中的一个热点问题,移动机器人的定位包括位置与方位两方面。为对移动机器人方位进行有效的估计,该文提出了基于支持向量机(support vector machine,SVM)的机器人方位回归模型,选定激光雷达信息作为模型的输入量、机器人的方位作为输出量;并与基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的机器人方位回归模型进行对比。实验结果表明:基于极限学习机回归模型的均方误差为0.320rad,训练时间为0.936s;基于支持向量回归模型的均方误差为0.113rad,训练时间为9 273s。该回归模型可为机器人方位估计提供一定的应用价值。 展开更多
关键词 支持向量回归 方向估计 移动机器人
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基于投影降维的激光雷达快速目标识别 被引量:8
5
作者 杨文秀 付文兴 +2 位作者 周志伟 余巍 马杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第B12期1-7,共7页
激光雷达可以获得目标的三维形状信息,是复杂地面背景下车辆识别的有效手段。提出了一种基于投影降维的快速激光雷达目标识别方法,对检测后提取的疑似目标三维点云数据进行投影降维,得到数字表面模型(DSM)数据,根据轮廓相似性度量值以... 激光雷达可以获得目标的三维形状信息,是复杂地面背景下车辆识别的有效手段。提出了一种基于投影降维的快速激光雷达目标识别方法,对检测后提取的疑似目标三维点云数据进行投影降维,得到数字表面模型(DSM)数据,根据轮廓相似性度量值以及尺寸相似度量值构成的组合识别准则进行目标识别。采用8组地面装甲目标的仿真点云数据进行实验,实验表明算法的目标型号识别率高于90%,实时性远优于传统算法。针对实际应用需求,进一步研究了点云空间分辨率,激光雷达成像系统误差对目标识别的影响。 展开更多
关键词 激光雷达 三维目标识别 投影降维 点云 方向估计
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一种有效的指纹图像方向滤波增强算法 被引量:6
6
作者 李利 范九伦 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第10期3072-3074,共3页
方向滤波是沿着指纹纹线方向滤波的方法。一种方向滤波算法的有效性主要依赖于指纹图像方向估计的准确性和滤波模板构造的合理性。首先利用对低质量指纹图像鲁棒性较高的掩膜法估计点方向,并将点方向转换为块方向;然后使用八个方向的平... 方向滤波是沿着指纹纹线方向滤波的方法。一种方向滤波算法的有效性主要依赖于指纹图像方向估计的准确性和滤波模板构造的合理性。首先利用对低质量指纹图像鲁棒性较高的掩膜法估计点方向,并将点方向转换为块方向;然后使用八个方向的平滑滤波模板和锐化滤波模板,对指纹图像滤波进行增强;最后对增强后的指纹图像二值化。通过对FVC2000指纹数据库DB2中的指纹图像作增强处理,表明该算法增强效果较好。 展开更多
关键词 方向估计 方向滤波 指纹图像增强
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原位误差情况下DOA和极化参数盲估计 被引量:6
7
作者 黄家才 陶建武 温秀兰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期179-184,共6页
现有基于电磁矢量传感器的波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法中,均假设电磁矢量传感器的三个电偶极子和三个磁偶极子严格指向参考坐标系,即不存在原位误差。当电磁矢量传感器存在未知原位误差时,其实际极化-角度域导向矢量与理想情... 现有基于电磁矢量传感器的波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法中,均假设电磁矢量传感器的三个电偶极子和三个磁偶极子严格指向参考坐标系,即不存在原位误差。当电磁矢量传感器存在未知原位误差时,其实际极化-角度域导向矢量与理想情况下的极化-角度域导向矢量产生一定的偏差,导致现有算法的估计性能显著下降。基于极化-角度域导向矢量的一阶Taylor近似展开,给出一种原位误差情况下DOA和极化参数的盲估计算法和各参数估计的CRB界。仿真结果表明,在存在原位误差的情况下,该方法的估计性能明显优于传统方法。 展开更多
关键词 波达方向 极化 矢量传感器 原位误差 盲估计
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基于单位四元数描述的单像空间后方交会算法 被引量:6
8
作者 王永波 汪云甲 杨化超 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期557-565,共9页
针对基于旋转矩阵描述的单像空间后方交会算法在线性化过程中因舍弃高阶项而导致的对于相似变换参数初值选取要求较高的问题,立足于中心投影的构像方程(共线方程),利用单位四元数实现空间旋转变换的描述与表达,基于矩阵微分的方式实现... 针对基于旋转矩阵描述的单像空间后方交会算法在线性化过程中因舍弃高阶项而导致的对于相似变换参数初值选取要求较高的问题,立足于中心投影的构像方程(共线方程),利用单位四元数实现空间旋转变换的描述与表达,基于矩阵微分的方式实现了共线方程的微分,进而实现其线性化表达;给出了基于单位四元数描述的单向空间后方交会的详细实现思路,并对算法实现过程中所涉及的公式进行了详细推导;最后,通过实验对算法的可行性与有效性进行了论证.实验表明,基于单位四元数描述的单像空间后方交会算法有效地避免了共线方程的线性化所导致的相似变换初值选取问题,降低了其对于迭代初值的选择要求,且基于单位四元数的旋转变换表达方式还具备形式简单,易于编程实现的特点. 展开更多
关键词 单像后方交会 绝对定向 姿态估计 共线方程 单位四元数
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电力变压器局部放电方位估计的仿真研究 被引量:5
9
作者 吴建锋 杨少坤 +1 位作者 谢红玲 毛伟明 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2007年第6期15-18,共4页
提出了一种基于改进MUSIC算法的变压器局部放电源方位估计的方法,该方法在变压器油箱外壳安装超声相控阵接收传感器,通过传感器阵元接收放电源辐射的超声波信号。应用改进MUSIC算法对接收信号进行空间谱分析,完成变压器内一个甚至多个... 提出了一种基于改进MUSIC算法的变压器局部放电源方位估计的方法,该方法在变压器油箱外壳安装超声相控阵接收传感器,通过传感器阵元接收放电源辐射的超声波信号。应用改进MUSIC算法对接收信号进行空间谱分析,完成变压器内一个甚至多个局部放电源的方位估计。仿真结果表明,改进MUSIC算法具有很高的分辨力和估计精度,尤其对于相近的多个信号源,该算法同样具有很高的分辨力。 展开更多
关键词 改进MUSIC算法 局部放电 方位估计 电力变压器
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多微型传感器自适应信息融合姿态估计方法 被引量:5
10
作者 陈江 孙树岩 吴健康 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第S2期235-240,共6页
融合微型惯性和磁传感器数据能够用于实时跟踪人体肢体运动、或估计某一运动刚体姿态.这里,三维加速计被用来测量传感器坐标系下的重力向量,用于确定相对于水平面的方向;三维磁力计测量得到传感器坐标系下的磁场强度向量,用来确定垂直... 融合微型惯性和磁传感器数据能够用于实时跟踪人体肢体运动、或估计某一运动刚体姿态.这里,三维加速计被用来测量传感器坐标系下的重力向量,用于确定相对于水平面的方向;三维磁力计测量得到传感器坐标系下的磁场强度向量,用来确定垂直轴上的旋转;三维陀螺仪测量角速度,通过积分可以得到角度.重力向量受人体运动加速度的干扰,磁场强度受周围环境磁感物质的干扰,而角速度在积分过程中也会引入随时间增长的漂移,所以需要融合这3种观测量.提出了一种自适应Kalman滤波的姿态估计算法AKF,通过加速度与磁场强度计算得到的姿态来做观测量与角速度融合,将非线性观测方程线性化,从而降低了计算复杂度;磁场的干扰不会影响Pitch和Roll两个角的估计;而对于运动加速度的干扰,通过自适应调整滤波器中的观测噪声协方差矩阵来抵除.算法的稳定性和精确性在实验中得到了有效验证. 展开更多
关键词 姿态估计 微型惯性和磁传感单元 四元数 自适应Kalman滤波
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方形平面阵列的阵元数对局放测向精度影响的仿真研究 被引量:5
11
作者 律方成 杨海涛 +2 位作者 程述一 谢庆 石乐贤 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期7-12,共6页
变压器局部放电超声阵列检测方法是新近发展起来的一种具有高信噪比、高可靠性的检测方法,但对于传感器的阵元个数对局放检测精度的影响尚待深入研究。笔者以方形平面阵列传感器为例,在测向方位角为锐角和钝角两种情况下,基于一种改进的... 变压器局部放电超声阵列检测方法是新近发展起来的一种具有高信噪比、高可靠性的检测方法,但对于传感器的阵元个数对局放检测精度的影响尚待深入研究。笔者以方形平面阵列传感器为例,在测向方位角为锐角和钝角两种情况下,基于一种改进的MUSIC(multiple signal classification)算法对15种超声阵列传感器(2×2-16×16排列)进行仿真,研究不同阵元个数下测向精度的变化规律。结果显示,随着阵元个数的增多,测向精度也随之提高,并得到了不同阵元个数的测向精度的具体测向误差范围,对现场不同环境中变压器局放超声阵列传感器的选择具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 电力变压器 局部放电 测向 超声阵列传感器 阵元个数 改进MUSIC算法
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浮空器姿态的单目视觉测量解析算法 被引量:3
12
作者 徐惠钢 薄煜明 郭治 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期116-120,共5页
利用浮空器进行俯视观测可有效提高防空反导系统的截获、跟踪目标能力。通过空中测量而为地面提供可直接用于武器控制的目标诸元,必须解决作为跟踪平台的浮空器姿态的高精度测定问题。提出了一种单目视觉测量方法:通过设置地面信标,对... 利用浮空器进行俯视观测可有效提高防空反导系统的截获、跟踪目标能力。通过空中测量而为地面提供可直接用于武器控制的目标诸元,必须解决作为跟踪平台的浮空器姿态的高精度测定问题。提出了一种单目视觉测量方法:通过设置地面信标,对固定双焦CCD跟踪地面信标的视频图像进行处理,首次考虑根据浮空器姿态变化对地标的灵敏度分别计算航向角及俯仰角和横滚角,依照浮空器工作条件,提出了利用光轴和特征点之间方向余弦关系确定俯仰角和横滚角的方法,给出了姿态参数的解析解,并利用多种测量信息提高测量精度,估计误差小于1 mrad.静态精度测试实验结果表明该方法可行。 展开更多
关键词 信息处理技术 姿态测定 CCD摄像 浮空器 防空反导
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基于反馈Hough变换的管道点云检测和识别 被引量:3
13
作者 张景蓉 陆竹恒 《计算机与现代化》 2019年第8期6-11,共6页
管道是流程工厂的主体,其几何形状表现为圆柱体或圆台。针对现有管道检测识别方法对噪声较为敏感、检测精度不高、检测结果难以验证等问题,本文提出一种具有轴向反馈修正的三维霍夫变换方法。首先,根据八叉树划分点云空间,计算点云法向... 管道是流程工厂的主体,其几何形状表现为圆柱体或圆台。针对现有管道检测识别方法对噪声较为敏感、检测精度不高、检测结果难以验证等问题,本文提出一种具有轴向反馈修正的三维霍夫变换方法。首先,根据八叉树划分点云空间,计算点云法向量并生成圆柱体或圆台高斯映射图,利用三维霍夫变换法估计初始轴向;然后,基于初始轴向计算圆柱体横截面或圆台投影轮廓,并建立轴向优化目标函数,通过迭代优化获得最终的轴向;最后通过霍夫变换法拟合圆柱体或圆台轴心位置并计算半径值。实验结果表明,该方法可有效提高管道轴向、半径等参数的估算准确度,同时,本文提出的优化目标函数也为检测结果提供了一种新的评价方法。 展开更多
关键词 霍夫变换 轴向估计 反馈修正 圆柱体检测 圆台
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AHRS姿态估计的迭代扩展卡尔曼滤波方法 被引量:3
14
作者 史宜巧 赵辉 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第4期270-274,共5页
针对现有滤波方法在低成本航姿参考系统(AHRS)姿态估计应用中存在准确性不足的问题,本文提出一种非线性滤波求解的姿态估计方法。根据四元数姿态表示原理与传感器测量输出模型构建了基于AHRS系统直接形式姿态估计的非线性状态空间模型,... 针对现有滤波方法在低成本航姿参考系统(AHRS)姿态估计应用中存在准确性不足的问题,本文提出一种非线性滤波求解的姿态估计方法。根据四元数姿态表示原理与传感器测量输出模型构建了基于AHRS系统直接形式姿态估计的非线性状态空间模型,采用迭代扩展卡尔曼滤波方法进行滤波求解,实现了对姿态四元数与传感器偏差的实时估计。通过MPU9150型MEMS惯性测量单元的实测数据与ABB工业机器人同步输出的参考姿态对本文算法进行了验证,并与现有基于非线性滤波与互补滤波的姿态估计方法以及商用姿态测量单元的结果进行了对比。结果表明,本文算法有效提高了姿态估计准确性与估计精度,具有较好的性能。 展开更多
关键词 航姿参考系统(AHRS) 姿态估计 四元数 非线性滤波
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基于点云-模型匹配的激光雷达目标识别 被引量:3
15
作者 谭志国 鲁敏 +2 位作者 胡延平 郭裕兰 庄钊文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期32-36,共5页
为实现激光雷达自动目标识别,本文给出了一种基于点云模型匹配的方法。将点云进行三视投影,对投影点云进行二值化处理得到二值图像,采用Sobel算子和Hough变换提取点云轮廓边界及获得边界直线参数,然后以投影点云轮廓信息为约束提取包围... 为实现激光雷达自动目标识别,本文给出了一种基于点云模型匹配的方法。将点云进行三视投影,对投影点云进行二值化处理得到二值图像,采用Sobel算子和Hough变换提取点云轮廓边界及获得边界直线参数,然后以投影点云轮廓信息为约束提取包围矩形,完成目标姿态估计和几何特征提取。在此基础上以点云到CAD模型面元的欧氏距离最小为优化目标,采用单位四元数法计算点云与模型之间的刚体变换,通过迭代实现点云和候选目标CAD模型的匹配,并以归一化平均欧氏距离作为相似性度量完成目标识别。采用五种地面装甲目标在不同激光雷达视角下的点云进行目标识别实验,统计结果表明目标类别的正确识别率为100%,目标型号的正确识别率大于91%,因而本文方法具有较好的识别性能和较高的应用价值。 展开更多
关键词 信号处理 激光雷达 目标识别 姿态估计 点云-模型匹配
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基于补偿卡尔曼滤波的姿态估计算法实现 被引量:2
16
作者 李玉萍 戚敏辉 +1 位作者 吴连顺 向馗 《测控技术》 CSCD 2017年第3期50-53,58,共5页
九轴的姿态测量单元包括加速度计、磁力计和陀螺仪,它采用微机电加工工艺,价格低廉但精度较差。为了获得更好的滤波稳定性和估计精度,基于补偿卡尔曼滤波原理,讨论了姿态估计算法的实现。具体过程如下:基于补偿卡尔曼滤波原理,讨论九轴... 九轴的姿态测量单元包括加速度计、磁力计和陀螺仪,它采用微机电加工工艺,价格低廉但精度较差。为了获得更好的滤波稳定性和估计精度,基于补偿卡尔曼滤波原理,讨论了姿态估计算法的实现。具体过程如下:基于补偿卡尔曼滤波原理,讨论九轴测量信息的融合方法;利用加速度计和磁力计估算姿态初始值;使用手动转台实现静态标定,纠正零偏;使用高精度陀螺仪STIM210实现动态标定,设置滤波系数。结果表明,估计算法具有良好性能。 展开更多
关键词 姿态估计 姿态测量单元 补偿卡尔曼滤波 标定
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取向估计的原理分析 被引量:1
17
作者 邵晓芳 叶灵伟 +1 位作者 王守权 孙即祥 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2011年第18期182-188,共7页
在给出取向的数学定义的基础上,完善了现有研究中对取向估计的原理分析:提出了空域中进行取向估计的基本引理;扩展了频域中进行取向估计的原理分析;并对上述两个部分均给出了理论证明和实例说明.从而有助于解决取向估计的一些基本的理... 在给出取向的数学定义的基础上,完善了现有研究中对取向估计的原理分析:提出了空域中进行取向估计的基本引理;扩展了频域中进行取向估计的原理分析;并对上述两个部分均给出了理论证明和实例说明.从而有助于解决取向估计的一些基本的理论问题. 展开更多
关键词 取向 取向估计 取向张量
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基于张量的取向估计方法的理论框架 被引量:1
18
作者 邵晓芳 李淑华 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1726-1731,共6页
取向估计的主要目的是计算出图像等多维信号各点的取向信息,在图像处理和机器视觉的底层处理中具有广泛的应用.在总结现有基于张量的取向估计方法的基础上,文中提出了基于张量的取向估计方法的理论框架,并从取向张量的构造这一核心问题... 取向估计的主要目的是计算出图像等多维信号各点的取向信息,在图像处理和机器视觉的底层处理中具有广泛的应用.在总结现有基于张量的取向估计方法的基础上,文中提出了基于张量的取向估计方法的理论框架,并从取向张量的构造这一核心问题入手证明各种基于张量的取向估计方法都可以统一到这一理论框架之下,从而有利于对这类方法进行深入研究或设计更准确的取向估计方法. 展开更多
关键词 取向 取向估计 取向张量
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指纹图像增强技术综述 被引量:1
19
作者 伍银波 《计算机安全》 2009年第12期24-27,共4页
通过对指纹识别技术的应用现状和目前存在问题的分析,介绍了指纹识别中常用的图像增强算法。并重点介绍两种主流低质量指纹增强算法的原理,最后总结了该方向上的难点问题和一些新的研究方向。
关键词 指纹识别 图像增强 STFT(Short-Time FOURIER Transform)分析 方向图估计 滤波
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基于图像质量分区的指纹特征提取 被引量:1
20
作者 胡春风 殷建平 +1 位作者 祝恩 陈晖 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第8期4-6,48,共4页
低质量指纹图像的特征提取和变形指纹的匹配是当前指纹识别研究中的两个主要问题。很多算法在特征提取时不区分高、低质量区域,结果在高质量区域耗费了过多的运算时间和计算资源。本文提出了一种基于图像质量分区的指纹特征提取方法,先... 低质量指纹图像的特征提取和变形指纹的匹配是当前指纹识别研究中的两个主要问题。很多算法在特征提取时不区分高、低质量区域,结果在高质量区域耗费了过多的运算时间和计算资源。本文提出了一种基于图像质量分区的指纹特征提取方法,先用一种简单的图像区域质量计算方法评价各区域的图像质量,然后对高质量区域直接从灰度图像跟踪纹线、提取节点,对低质量区域执行传统的方向计算、增强、二值化和细化后提取特征。实验结果表明,该方法不仅提高了特征提取的速度,在准确性上也有所提高。 展开更多
关键词 指纹识别 方向计算 纹线跟踪 特征提取
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