室内动态环境下的移动机器人自主避障策略 被引量：16

1

作者 杨明辉 吴垚 +1 位作者 张勇 肖晓晖 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1833-1839,共7页

针对室内未知动态环境移动机器人自主避障问题,提出一种融合动态障碍物方向判断策略及子目标点更新策略的自适应模糊神经网络优化避障算法,并依据该算法设计移动机器人避障控制系统。首先,分析移动机器人的运动模型,获取机器人的目标角... 针对室内未知动态环境移动机器人自主避障问题,提出一种融合动态障碍物方向判断策略及子目标点更新策略的自适应模糊神经网络优化避障算法,并依据该算法设计移动机器人避障控制系统。首先,分析移动机器人的运动模型,获取机器人的目标角度;然后由超声波传感器获取障碍物距离信息,由障碍物距离信息判断动态障碍物运动方向并更新子目标点;最后利用自适应模糊神经推理系统实时输出机器人的转向角与速度,实现对机器人转向角的控制,使机器人能够无碰撞地到达目标点。研究结果表明:本文提出的算法能够使移动机器人在未知动态环境下识别障碍物、判断动态障碍物的运动方向以实现自主避障;相对于无子目标点更新策略,移动机器人平均移动速度提高11.75%,验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 移动机器人 动态障碍物 子目标点策略 模糊神经网络 自主避障

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人工势场法目标不可达的研究 被引量：21

2

作者 郜辉 吕志刚 《国外电子测量技术》 2018年第1期29-33,共5页

针对传统人工势场法的缺陷,提出了一种新的改进方法来实现路径规划,更快的规划出一条平滑可行的路径,通过把人工势场法的斥力场函数作用域大小进行动态修改,成功抵达目标点,在目标点附近有障碍物时也能规划出可行路径,通过增加子目标点... 针对传统人工势场法的缺陷,提出了一种新的改进方法来实现路径规划,更快的规划出一条平滑可行的路径,通过把人工势场法的斥力场函数作用域大小进行动态修改,成功抵达目标点,在目标点附近有障碍物时也能规划出可行路径,通过增加子目标点的方式来解决局部极小点问题,利用增加的子目标点的牵引力使移动机器人成功逃脱局部极小点,抵达目标点。最后仿真验证了改进的人工势场法可以更快的规划出路径,而且路径更加平滑。所提出的改进算法,在移动机器人自主路径规划中,能有效缩短路径长度,提高到达目标点的效率,高效完成路径规划。 展开更多

关键词 人工势场法 目标不可达 局部极小点 子目标点

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摄像机标定中栅格型标定点的亚像素提取的研究 被引量：2

3

作者 陈大志 王颖 张广军 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期53-55,58,共4页

介绍了一种新的摄像机标定用栅格型靶标标定点亚像素的提取方法。该方法先利用一个基于Hessian矩阵的形状算子判定栅格点的像素位置,然后对栅格点邻近区域内的图像灰度函数进行二阶泰勒展开,并通过计算该灰度曲面的局部极小值点来确定... 介绍了一种新的摄像机标定用栅格型靶标标定点亚像素的提取方法。该方法先利用一个基于Hessian矩阵的形状算子判定栅格点的像素位置,然后对栅格点邻近区域内的图像灰度函数进行二阶泰勒展开,并通过计算该灰度曲面的局部极小值点来确定栅格中心点的亚像素位置。相对于传统的直线拟合求交点的方法,该算法计算过程简单,且具有较高的提取精度。 展开更多

关键词 摄像机标定 栅格型标定点 亚像素提取

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应用近似算法的光学遥感卫星区域目标成像任务规划方法 被引量：5

4

作者 史良树 黄鹏 +2 位作者 战鹰 朱政霖 马广彬 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期7-13,共7页

光学遥感卫星成像任务规划的研究对象多以点目标为主,对于区域目标的处理,多是将其转化为点目标后求解,因此存在精度不高和效率过低等问题。同时,还存在对于长时间周期的规划问题耗时过长,以及大区域长时间任务规划性能较差等问题。文... 光学遥感卫星成像任务规划的研究对象多以点目标为主,对于区域目标的处理,多是将其转化为点目标后求解,因此存在精度不高和效率过低等问题。同时,还存在对于长时间周期的规划问题耗时过长,以及大区域长时间任务规划性能较差等问题。文章根据卫星成像任务规划的约束条件,建立成像任务规划模型,分析并归纳光学遥感卫星轨道及星下点轨迹的特点,认为星下点轨迹在中低纬度区域的投影可近似认为是直线;通过将区域目标向直线投影,将二维平面区域转化为一维线状区域,对模型进行求解。该方法能大幅降低求解区域目标问题的复杂度,在一维线状区域的基础上对侧摆进行处理,同时能够提高长时间周期规划的性能。利用环境减灾-1A(HJ-1A)卫星进行验证,结果表明,文章提出的方法能够在较短的时间内解决大区域长时间成像任务规划问题。 展开更多

关键词 光学遥感卫星 星下点 成像任务规划 近似算法 区域目标

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末敏弹线阵激光雷达对地面装甲目标的提取方法 被引量：17

5

作者 武军安 郭锐 +2 位作者 刘荣忠 刘磊 柯尊贵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期132-139,共8页

为了提高末敏弹在复杂战场环境下对地面装甲目标的识别概率,提出了一种用于弹载线阵激光成像雷达的目标提取方法,结合末敏弹边旋转边下降的稳态运动特点,实现了线阵列激光雷达对扫描区域的三维点云成像。首先通过对点云中高度数据分析,... 为了提高末敏弹在复杂战场环境下对地面装甲目标的识别概率,提出了一种用于弹载线阵激光成像雷达的目标提取方法,结合末敏弹边旋转边下降的稳态运动特点,实现了线阵列激光雷达对扫描区域的三维点云成像。首先通过对点云中高度数据分析,提出了基于高度与梯度的组合阈值分割算法,实现了地面背景的快速分割;然后利用坐标变换,对有坡度的地面进行调整,并通过典型装甲目标的几何尺寸自动获取种子点进行区域增长分割;最后利用最小外接矩形特征获取目标的几何信息,由目标的几何特征实现装甲目标的提取。仿真结果表明:此方法可以实现线阵列激光雷达在50～120 m高度下对地面装甲目标的准确提取,从而为新型末敏弹目标探测提供技术支撑。 展开更多

关键词 线阵激光雷达 末敏弹 三维点云 目标提取

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基于改进A~*算法的灾后井下无人机航迹规划 被引量：5

6

作者 吕文红 夏双双 +2 位作者 魏博文 殷立杰 郭银景 《工矿自动化》 北大核心 2018年第5期85-90,共6页

针对传统A~*算法应用在煤矿灾后井下环境侦测的无人机航迹规划中存在搜索点冗余、遇到突发威胁时实时性较差等问题,提出了一种逆向变权重稀疏A~*算法。根据无人机自身性能约束及灾后井下威胁模型,从目标点到起始点进行全局静态航迹规划... 针对传统A~*算法应用在煤矿灾后井下环境侦测的无人机航迹规划中存在搜索点冗余、遇到突发威胁时实时性较差等问题,提出了一种逆向变权重稀疏A~*算法。根据无人机自身性能约束及灾后井下威胁模型,从目标点到起始点进行全局静态航迹规划,避免大量无效搜索;根据无人机执行任务的需要设置不同权重系数,得到侧重航程或安全的航迹;通过引入次目标点策略,仅对被突发威胁覆盖的航迹进行修正,可在短时间内有效避开突发威胁。仿真结果表明,利用该算法进行航迹规划用时较短,无人机受到的威胁较小,可有效保障航迹规划的实时性和安全性。 展开更多

关键词 灾后井下环境侦测 无人机 航迹规划 A*算法 逆向搜索 变权重 次目标点 突发威胁

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靶标特征点提取亚像素精度阈值分割算法研究 被引量：3

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作者 赵洛彬 杨瑞峰 郭晨霞 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2015年第8期942-947,共6页

以视觉测量中摄像机标定的圆阵列靶标特征点提取为研究对象,提出一种亚像素精度阈值分割算法,用于圆阵列平面靶标标定特征点的精确快速提取。使用灰度阈值分割方法定位像素级边缘,并应用双线性插值法细分像素点实现亚像素边缘轮廓的提取... 以视觉测量中摄像机标定的圆阵列靶标特征点提取为研究对象,提出一种亚像素精度阈值分割算法,用于圆阵列平面靶标标定特征点的精确快速提取。使用灰度阈值分割方法定位像素级边缘,并应用双线性插值法细分像素点实现亚像素边缘轮廓的提取,在精确获取轮廓控制点的基础上,采用最小二乘椭圆拟合法精确获取圆阵列靶标标定特征点。实验分析对比了该算法以及基于梯度的Canny和Sobel算子的亚像素边缘检测算法在标定特征点定位精度和执行时间方面的差异,验证了亚像素精度阈值分割算法在提取精度和运算速度方面的优越性。 展开更多

关键词 视觉测量 靶标特征点提取 亚像素精度 阈值分割 最小二乘椭圆拟合法 高速算法

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基于改进势场与蚁群算法的机器人路径规划法 被引量：7

8

作者 刘瀛 《计算机仿真》 北大核心 2021年第11期355-360,共6页

针对经典势场与蚁群联合机器人路径规划算法,易陷入局部最优、路径震荡且对不同复杂障碍物环境适应性差等问题,提出了基于改进的势场与蚁群算法的机器人路径规划算法。算法首先利用斥力距离值引入和增设虚拟子目标点改进经典人工势场算... 针对经典势场与蚁群联合机器人路径规划算法,易陷入局部最优、路径震荡且对不同复杂障碍物环境适应性差等问题,提出了基于改进的势场与蚁群算法的机器人路径规划算法。算法首先利用斥力距离值引入和增设虚拟子目标点改进经典人工势场算法,以优化其目标不可达和局部欠优问题,并通过过滤振荡点平滑最优路径,其次在改进势场优化蚁群初始路径筛选基础上,通过挥发因子的自适应设置与全局搜索策略的改进,提高蚁群算法对不同复杂障碍环境的适应性和全局最优路径的有效性。实验结果表明,所提算法能够有效避免经典算法的局部最优问题,路径较为平滑,对不同障碍物环境具有较好的适应性,全局搜索能力和收敛速度优于实验采用的已有算法,从而验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 最优路径规划 改进势场与蚁群算法 虚拟子目标点增设 自应用挥发因子设置 自适应信息素更新

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红外扫描过采样系统点目标亚像元定位与灰度提取方法研究

9

作者 林两魁 王少游 任秉文 《上海航天》 CSCD 2017年第3期33-39,共7页

为提高系统的目标测向精度,对一种红外扫描过采样系统对远距点目标亚像元定位和灰度提取方法进行了研究。根据扫描过采样成像特点和模型,给出了基于重心法和最小二乘量子粒子群优化(LS-QPSO)两种过采样点目标亚像元定位技术。前者直接... 为提高系统的目标测向精度,对一种红外扫描过采样系统对远距点目标亚像元定位和灰度提取方法进行了研究。根据扫描过采样成像特点和模型,给出了基于重心法和最小二乘量子粒子群优化(LS-QPSO)两种过采样点目标亚像元定位技术。前者直接求解过采样图像目标像斑的灰度加权重心,用于点目标亚像元定位;后者基于最小二乘准则建立点目标定位和灰度估计目标函数,引入量子粒子群优化算法求解高维非线性目标函数最优化,同时实现点目标亚像元位置和灰度估计。对LS-QPSO方法进行拓展以满足对多个邻近点目标分辨需求。仿真结果表明:过采样体制能实现对点目标的亚像元定位;两种方法均能实现对单个点目标的亚像元定位,LS-QPSO性能更优;拓展后的LS-QPSO能实现对邻近多目标的分辨。 展开更多

关键词 点目标 扫描过采样 亚像元定位 灰度估计 最小二乘 量子粒子群优化 重心法 空间邻近目标

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基于栅格遗传算法的巡检机器人全局路线规划 被引量：2

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作者 王兴涛 舒畅 李晓金 《电子设计工程》 2022年第23期148-151,158,共5页

为精准确定机器人的全局行进路线,使其巡检路径曲线呈现出相对平滑的状态,提出基于栅格遗传算法的巡检机器人全局路线规划方法。根据已知的子目标点设置结果,分别计算遗传聚度与栅格权重的实际数值结果,完成基于栅格遗传算法的机器人巡... 为精准确定机器人的全局行进路线,使其巡检路径曲线呈现出相对平滑的状态,提出基于栅格遗传算法的巡检机器人全局路线规划方法。根据已知的子目标点设置结果,分别计算遗传聚度与栅格权重的实际数值结果,完成基于栅格遗传算法的机器人巡检范围确定。在此基础上,执行对行进节点的编码处理,按照规划算子的插入标准,得到准确的适应度规划函数条件,完成基于栅格遗传算法的巡检机器人全局路线规划。实例分析结果表明,栅格遗传算法从全局角度入手,在保障机器人巡检路径曲线平滑状态的同时,对其行进路线进行准确与细致的规划,相较于势场法规划理论,具有更强的应用可行性。 展开更多

关键词 栅格遗传算法 巡检机器人 全局路线 子目标点 遗传聚度 规划函数

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星下点构型对目标定位精度的影响分析

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作者 屈瑞 宋友 +3 位作者 李国宾 刘志江 邓丽 段然 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期74-81,共8页

基于TDOA/FDOA对地面辐射源目标的定位原理,建立了多星TDOA/FDOA联合定位模型和定位精度分析模型。针对三星和四星系统不同星下点构型,仿真分析了星下点构型对目标定位精度的影响。三星星下点构型包括星下点直线型、等腰锐角三角形、等... 基于TDOA/FDOA对地面辐射源目标的定位原理,建立了多星TDOA/FDOA联合定位模型和定位精度分析模型。针对三星和四星系统不同星下点构型,仿真分析了星下点构型对目标定位精度的影响。三星星下点构型包括星下点直线型、等腰锐角三角形、等边三角形、等腰直角三角形、等腰钝角三角形等5种情况。四星星下点构型包括直线型、三角形、凹四边形和凸四边形等4种情况。分析结果表明,增加卫星数量能够提高探测区域内目标的定位因子和定位精度;星下点非直线型的三星及四星构型,定位精度优于直线型构型,各卫星之间的基线长度尽可能长。 展开更多

关键词 星下点构型 目标定位 定位精度 TDOA FDOA

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Zernike矩的圆阵列靶标特征点精确提取方法 被引量：2

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作者 金兆楠 《山西电子技术》 2015年第4期37-38,79,共3页

以用于视觉测量中摄像机标定的圆阵列靶标特征点提取为研究对象,提出一种像素级粗定位和亚像素边缘检测精确定位相结合的类椭圆轮廓提取算法,进行圆阵列靶标特征点的精确提取。具体方法是首先对圆阵列靶标采用Canny算子提取椭圆像素级边... 以用于视觉测量中摄像机标定的圆阵列靶标特征点提取为研究对象,提出一种像素级粗定位和亚像素边缘检测精确定位相结合的类椭圆轮廓提取算法,进行圆阵列靶标特征点的精确提取。具体方法是首先对圆阵列靶标采用Canny算子提取椭圆像素级边缘,然后应用Zernike矩(模板系数)进行亚像素级的边缘定位,采用最小二乘椭圆拟合法精确求取类椭圆中心点,从而实现圆阵列靶标标定特征点的精确定位。 展开更多

关键词 视觉测量 靶标特征点提取 亚像素边缘检测 ZERNIKE矩 最小二乘椭圆拟合法

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无控制点场景下基于多运动目标的卫星视频稳像算法

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作者 李睿瑄 李峰 +2 位作者 辛蕾 杨雪 张南 《计测技术》 2024年第2期70-81,共12页

为了解决无控制点场景下现有卫星视频稳像算法失效的问题,提出了一种基于多运动目标的卫星视频稳像算法,该算法构建了目标检测、轨迹平滑和范数优化的框架,将多目标卡尔曼滤波、rlowess轨迹平滑与L1-L2范数优化相结合,最终实现卫星视频... 为了解决无控制点场景下现有卫星视频稳像算法失效的问题,提出了一种基于多运动目标的卫星视频稳像算法,该算法构建了目标检测、轨迹平滑和范数优化的框架,将多目标卡尔曼滤波、rlowess轨迹平滑与L1-L2范数优化相结合,最终实现卫星视频稳像。利用海上多目标舰船观测数据集开展实验,结果表明基于多运动目标的卫星视频稳像算法在X、Y方向上的稳像误差均不超过0.3个像素,验证了该算法的有效性。本研究填补了无控制点场景下卫星视频稳像的技术空白,具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 无控制点场景 卫星视频稳像 多运动目标 亚像元级 卡尔曼滤波 rlowess平滑 L1-L2范数优化

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基于亚像元目标的高分辨率光学遥感卫星在轨辐射定标方法 被引量：4

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作者 徐伟伟 张黎明 +2 位作者 李鑫 司孝龙 许永平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期7-14,共8页

辐射定标是光学遥感卫星数据定量化应用的关键技术之一。提出了基于亚像元目标的高分辨率光学遥感卫星在轨辐射定标方法,以反射点源作为参照目标,并以地面同步测量为主,通过简化辐射传输的计算过程获取大气透过率与遥感器入瞳辐亮度;根... 辐射定标是光学遥感卫星数据定量化应用的关键技术之一。提出了基于亚像元目标的高分辨率光学遥感卫星在轨辐射定标方法,以反射点源作为参照目标,并以地面同步测量为主,通过简化辐射传输的计算过程获取大气透过率与遥感器入瞳辐亮度;根据多能量等级的亚像元目标设置与系统点扩展函数检测结果,将亚像元目标辐射与程辐射、地气耦合辐射及背景辐射有效分离;突破时空及天气条件限制,在复杂环境条件下实现光学遥感卫星全动态范围的高精度定标。实验结果表明,基于亚像元目标的高分辨率光学遥感卫星在轨辐射定标不确定度优于3.2%,与基于大面积多反射率灰阶靶标的定标结果相差3%;这种轻小型的亚像元目标适应于光学遥感卫星的高频次定标应用需求。 展开更多

关键词 大气光学 辐射定标 亚像元目标 大气透过率 点扩展函数 全动态范围定标

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