火星地表障碍物对电磁波传播损耗的研究及仿真

针对传统电磁波传播模型不适用于火星特殊的传播环境问题,对火星表面不同障碍物对电磁波的影响进行研究及仿真。根据一致性绕射原理,分别研究了几种火星地表典型的障碍物对电磁波传播的影响,并对每种地表物质特性进行分析。同时运用两种不同数学计算模型来仿真结果,再运用三维射线跟踪法模拟真实火星地表进行仿真,最后将三者结果进行对比分析。仿真结果表明,不同方法的预测结果相似度较高,可将仿真数据根据实际情况作为火星地表无线通信系统设计的参考依据之一。     

基于卷积神经网络优化TLD运动手势跟踪算法

针对TLD（Tracking-Learning-Detection）算法在光照变化不均、遮挡严重、跟踪目标模糊等情况下会出现跟踪失败的问题，提出一种基于卷积神经网络优化TLD运动手势跟踪算法。选取手势特征作正样本，其背景作负样本，获取手势HOG特征并投入到卷积神经网络中加以训练，得到手势检测分类器，从而确定目标手势区域，实现手势的自动识别；再利用TLD算法对手势进行跟踪与学习，对正负样本进行估计检测并实时校正，同时运用SURF特征匹配更新跟踪器。实验结果验证，该算法对比TLD经典算法跟踪精度提高了4.24%，增强了运动手势的跟踪效果，相比经典跟踪算法拥有更高鲁棒性。     

DCNN深度特征与交替方向乘子的相关滤波跟踪

针对采用相关滤波的判别式目标跟踪遇到的瓶颈问题：由于目标快速移动引起边界效应，使得相关滤波器在学习与更新过程中可能会引入错误，最终错误的累积将导致跟踪失败。在采集深度学习特征与样本相似性度量的基础上，提出一种引入交替方向乘子方法的改进相关滤波目标跟踪算法，选择DCNN深度特征有效地表征待跟踪目标的初始状态，通过在线分类过程中样本相似性比对与半监督学习，辅助解决相关滤波器在学习过程中存在的自学习问题。所提目标跟踪算法特别适合训练样本为持续获得的、同时存储空间较小的机器学习过程，提高目标在快速运动与部分遮挡等复杂情况下的跟踪成功率，针对VOT2016标准测试视频的实验表明：当目标面临快速运动时，对比CN、SAMF、STC算法，所提DA-CFT跟踪算法将跟踪成功率分别由60.4%～73.4%、67.2%～82.9%、80.9%～88.1%提升至85.6%～91.0%。     

基于并行跟踪检测框架与深度学习的目标跟踪算法

在空地协同背景下，地面目标的移动导致其在无人机视角下外观会发生较大变化，传统算法很难满足此类场景的应用要求。针对这一问题，提出基于并行跟踪和检测（PTAD）框架与深度学习的目标检测与跟踪算法。首先，将基于卷积神经网络（CNN）的目标检测算法SSD作为PTAD的检测子处理关键帧获取目标信息并提供给跟踪子；其次，检测子与跟踪子并行处理图像帧并计算检测与跟踪结果框的重叠度及跟踪结果的置信度；最后，根据跟踪子与检测子的跟踪或检测状态来判断是否对跟踪子或检测子进行更新，并对图像帧中的目标进行实时跟踪。在无人机视角下的视频序列上开展实验研究和对比分析，结果表明所提算法的性能高于PTAD框架下最优算法，而且实时性提高了13%，验证了此算法的有效性。     

天基跟踪层星座性能建模与仿真

随着高超声速武器技术的快速发展和实战化部署，美国有针对性地提出了建设国防太空架构跟踪层计划的设想。首先，介绍了跟踪层卫星主要设计性能参数；其次，建立了跟踪层星座覆盖性能分析模型、探测能力分析模型和跟踪性能分析模型；最后，通过仿真计算对跟踪层系统性能进行了分析，并推断了系统全星座最小卫星数量、探测灵敏度和全球目标最优跟踪精度等核心能力。分析结果对相关系统信息处理算法研究、载荷与星座方案设计具有重要参考价值。     

多特征检测人形识别安防摄像机设计

针对高准确率和快速跟踪摄像功能的需求,基于机器视觉设计了人形识别安防摄像机。首先,确定了整体工作方案;其次,提出一种多特征组合人形识别方法,通过训练3个分类器,分别识别人形正身、侧身和背身,并采用haar特征+adaboost算法实现人形识别和定位功能,再利用PID算法控制步进电机和舵机实现人形跟踪;最后,开发了安卓手机端APP。测试结果表明:多特征组合识别方法能够快速识别人形目标,帧率不低于20Hz;与单特征人形识别方法相比,识别准确率提高27.3%;人形目标追踪时间不超过1.7s;摄像机能够流畅实现WiFi控制、无线监视和录像下载等功能。     

基于多核处理器的声光复合一体化探测系统设计

介绍一种以多核处理器AM5728为核心处理器的声光复合探测系统,结合现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)处理器实现对音视频数据采集、信号处理、目标识别及跟踪定位的功能,详细阐述了基于多核处理器的高集成度系统设计方案.实验结果证明,通过一体化设计,该系统将传统声光探测系统融合为一体,既提升了系统探测效能,又提升了系统应用的便携性.     

双足机器人五质心模型的预测控制实现方法

为提高双足机器人的步行性能，提出了基于五质心模型的预测控制实现方法。该方法按照机器人的结构，将机器人质量分配在躯干、双臂、双腿中的五个质心，并推导出基于机器人腰部的零力矩点变换公式。应用模型预测控制方法，控制机器人在线跟踪优化的行走轨迹。为验证算法正确性，进行了3D动态仿真实验和现实环境中步行实验。实验结果与基于单质心模型和三质心模型的模型预测控制算法对比，证明这里算法具有更高的步行轨迹跟踪精度。