基于图优化的视觉SLAM研究进展与应用分析

为了对SLAM技术有更为全面的把握,在回顾过去三十年里视觉SLAM技术发展历程基础上,详细分析了视觉SLAM问题的本质与求解的复杂性。重点对在提高位姿估计精度、构建全局一致地图与提升算法求解效率上的最新研究成果进行了介绍,并对当前代表性的算法实现方案进行了分析与比较。针对未来大尺度环境、全生命周期应用需求,对现有算法框架的不足与最新研究趋势进行了归纳总结。最后,探讨了深度学习技术与视觉SLAM问题求解的关联性。     

基于Hankel-SVD的非平稳超声血流成像杂波抑制技术研究

有效抑制由血管或血管周围组织时变运动引起的非平稳杂波对于提高诊断超声彩色血流成像中血流动力学参数描述的准确性有着极其重要的意义。该文基于奇异值滤波技术提出一种改进的非平稳杂波自适应抑制方法。该方法逐次利用单个慢时多普勒回波采样矢量构建Hankel矩阵,然后根据奇异值分解后得到的正交Hankel主成份所代表的频域内容,动态选取高阶Hankel主成份重构多普勒血流信号,实现非平稳杂波的有效抑制。为验证算法的有效性,分别对多普勒回波仿真模型合成数据与利用彩色超声设备(Sonix RP)采集的颈动脉血流基带回波信号进行滤波处理,然后采用滞一自相关估计法计算血流平均速度与功率并进行成像。处理结果表明,相对于传统IIR滤波方法与多项式回归滤波技术,利用该文所提算法可对高强度、非平稳杂波进行充分抑制,提高血流估计精度,此外,该算法具有空间自适应性,无需人为设定阈值参数以估计杂波空间维数,与现有基于特征分解的自适应滤波方法相比,可以有效提高组织空间高强度时变运动时血流与组织的区分能力。     

基于稀疏最小二乘支持向量回归的非线性自适应波束形成

该文基于最小二乘支持向量回归(LS-SVR)模型提出一种非线性自适应波束形成算法,以提高模型失配、小样本数、复杂多干扰等情况下的自适应波束形成器的鲁棒性。推导了高维矩阵逆矩阵求解的递推快速算法,实现了回归参数的实时求解。采用奇异性准则实时寻找输入样本集的具有较小信息冗余度的子集,并在该子集上完成波束形成计算,使得LS-SVR波束形成的求解得以稀疏化,提高了学习效率,降低了计算复杂度与系统存储空间需求。对比仿真结果验证了所提算法的正确性和有效性。     

MEMS加速度传感器的引信数据采集系统设计

论述了侵彻引信系统的数据采集系统设计与实现。该系统采用MEMS阵列式加速度传感器获取冲击过程中的加速度值,将可测量加速度范围提高105g以上。利用FPGA芯片实现八路并行数据采集,通过对输入数据的有效选择和64阶数字FIR滤波处理,实现了高速冲击加速度的高精度测量;同时减小了引信数据采集系统的体积,提高了系统的可靠性,便于维护与升级。     

一种基于奇异值谱加权的超声彩色多普勒成像杂波抑制算法

针对超声彩色多普勒成像中由血管或血管周围组织时变运动引起的非平稳杂波抑制问题,提出一种基于奇异值谱加权的杂波抑制算法.首先根据单个慢时方向的回波多普勒矢量构建Hankel数据矩阵并进行奇异值分解,利用分解得到的Hankel主成分构造回归滤波器的正交基函数,同时引入改进的Sigmoid函数根据能量归一化奇异值谱计算回归滤波器系数,使得杂波区域的检测具有高度的特异性,从而提高非平稳杂波的抑制能力.为验证算法的有效性,利用商业级超声仪(Sonix RP,Ultrasonix Inc.)采集50帧人体颈动脉血流基带回波数据并进行滤波处理,滤波后数据采用滞一自相关法估计法计算血流平均速度与功率并进行成像.处理结果表明,与传统静态滤波器以及现有基于特征值分解的滤波算法相比,可有效增强组织空间高强度时变运动时血流与组织的区分能力.     

相关滤波目标跟踪算法鲁棒性提升研究

摘要：ECO算法虽然在跟踪效果上有了很大的提升，但是它在复杂场景中表现不好甚至会丢失目标，即鲁棒性不高。对此，文章探讨了怎样在ECO算法中利用深度特征处理深层语义的能力和浅层特征处理纹理颜色信息的能力来提升算法的鲁棒性，同时对比了深度特征和浅层特征在目标跟踪的的不同作用，并因此提出了改进方法，首先在深度网络上选择了具有更深层次的ResNet-101网络；其次修改了适宜此网络的参数。算法在OTB-2015进行的实验也取得了比较良好的结果，在低分辨率，背景杂波，光照变化，尺度变化四个挑战因素的成功率分别领先基准算法ECO为0.135，0.034，0.031，0.024。     

多通道高速串行LVDS信号解串器设计

由于能够获得更优异的数据传输性能,高速串行传输方式正逐步替代并行传输方式成为主流。采用高速串行LVDS信号形式传输能够减少器件I/O管脚数目,提高芯片集成度,得到了越来越多的芯片厂商的支持。同时,现场可编程门阵列(FPGA)功能越来越强大,受到了广大电子技术开发人员的青睐,其中SelectIO技术为FPGA实现高速数据传输提供了良好的平台。针对ADC输出的8通道12位高速串行LVDS信号,利用SelectIO专用逻辑资源,提出了基于XILINX Virtex-6FPGA的解串器逻辑电路。实验结果表明,所设计的电路能够完成LVDS串行信号至并行信号的转换,实现多通道高速串行LVDS数据在FPGA内的接收。     

一种高性价比的超声波测距仪设计

本文详细介绍了一种高性价比的超声波测距仪的设计方法。该测距仪仅使用NE555电路、两级放大电路、电平比较电路和单片机，即能实现超声波的发射与接收。单片机为该测距仪的核心单元，用于发射电路的控制和接收数据的处理。本系统在5-200cm的距离内测量精度可达±0．5cm，并且易于调试，成本低廉，具有较高的实用价值和良好的市场前景。