一个基于虚拟现实技术的车辆仿真系统

自主车辆的研制过程中，应用仿真的方法，对控制器进行分析设计是一个重要阶段。在对控制器性能进行评价时，控制对象的选择是一个关键的问题，可视化的控制对象，有形象直观，易于理解的优点，可以简化评价的过程。该文以汽车理论为基础，结合自主车辆的研制，应用虚拟现实技术，实现了一个车辆动力学模型的仿真系统，重点介绍了车辆的纵向、侧向动力学模型，在这些模型的基础上，实现了车辆动力学模型与几何模型的结合。文章最后介绍了作者利用该仿真系统进行的一些研究工作。     

神经网络增强学习的梯度算法研究

针对具有连续状态和离散行为空间的Markov决策问题，提出了一种新的采用多层前馈神经网络进行值函数逼近的梯度下降增强学习算法，该算法采用了近似贪心且连续可微的Boltzmann分布行为选择策略，通过极小化具有非平稳行为策略的Bellman残差平方和性能指标，以实现对Markov决策过程最优值函数的逼近，对算法的收敛性和近似最优策略的性能进行了理论分析，通过Mountain-Car学习控制问题的仿真研究进一步验证了算法的学习效率和泛化性能。     

基于粒子纹理融合的流场可视化方法

基于纹理的可视化方法可以描述流场的整体结构，但传统方法计算耗时，生成可视化图像对比度比较低。从加速可视化整体流程出发，提出了一种基于粒子纹理融合的流场可视化方法。此方法首先随机产生一组噪声图像作为初始粒子分布图，然后依次将初始粒子分布图与根据流动而变形的数据网格加权融合得到粒子轨迹图，最后一帧帧彼此相邻的粒子轨迹图组成一个流场的动态显示。该方法具有独立于流场数据、绘制速度快、生成图像对比度高的特点，参数物理意义明显，不同参数选择可得到不同视觉效果的可视化输出结果，能够充分利用现有硬件图形显示加速设备,已经被成功应用于空间晶体生长实验流场数据的可视化，获得了较好的效果。     

一个基于结构化特征匹配的月面三维重建方法

基于图像建立三维月面地图对于月球车任务规划、导航控制具有重要意义。本文提出一种基于参数化轮廓结构特征匹配的月面三维重建方法，该方法从月面立体图像中提取特 征物的轮廓特征，通过参数化轮廓特征匹配恢复特征物的三维信息，从而建立三维月面地图。本文以Apollo 15登月计划的着陆区域为例，建立了一个三维月面地图。     

基于车辆动力学的轨迹跟踪器设计

轨迹跟踪是移动机器人导航中的核心问题之一。针对非完整运动约束车辆,利用反馈线性化方法设计了轨迹跟踪器,仿真研究了跟踪算法的鲁棒性。最后,介绍了工程实现中参数观测器设计等相关问题。     

基于主动视觉的车辆实时检测

针对高速公路环境下车辆检测问题,分别对车前方的车辆和车旁超车车辆设计了基于主动视觉的车辆实时检测算法.算法首先通过标志线检测算法获得高速公路上的标志线信息,在标志线信息的引导下在低分辨率图像中通过车辆底部阴影特征搜索感兴趣区域,然后在感兴趣区域进行高分辨率图像处理,利用前方车辆的后视图灰度对称性特征和边缘特征完成前方车辆的快速检测;对于车旁超车车辆,算法在相邻车道设置检测窗口,通过检测窗口内的纹理变化信息,检测车旁超车车辆;最后利用消失点的信息进行车辆确认.实验表明,算法能快速准确地检测到公路上的车辆,具有较好鲁棒性和实时性,能够满足系统的实时性要求.     

基于粒子滤波的单目视觉SLAM算法

针对携带有单目摄像机和码盘的微小机器人的定位与建图问题,提出了基于粒子滤波的SLAM(同时定位与建图)算法.从摄像机中提取图像特征点,并在图像序列中加以匹配,根据相应时刻的摄像机位姿计算得到对应的环境标志点坐标;机器人的大致位姿估计由码盘运动模型获得.在机器人移动过程中,环境标志点的观测信息和码盘信息通过粒子滤波相融合,从而提高了机器人定位的精度,同时也得到了更为准确的环境标志点坐标.仿真实验结果表明本算法有效、可靠.     

一种改进的RRT路径规划算法

本文以自主驾驶车辆为实际应用背景.提出了一种改进的RRT(快速随机搜索树)路径规划算法.该路径规划算法将非完整性约束条件与双向多步扩展RRT搜索算法相结合,在提高搜索效率的同时保证了规划路径的可行性.同时将路径点作为B样条基函数的控制点,用三次B样条函数来拟合控制点生成平滑可跟踪的路径.通过在平面障碍物环境下实验,验证了该算法的有效性.     

等高线分类中的改进算法研究

该文的研究对象为1:5万地形图,讨论了对现有等高线识别算法的一些改进算法,是为提高等高线断线的连接率而进行的一种预处理算法,提高了区分计曲线和首曲线的正确率,为等高线的正确连接提供依据,可以避免计曲线和首曲线之间的误连。