基于余弦相似度的改进ORB匹配算法

针对ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)在匹配多相似区域图像时误匹配率高的问题,提出一种基于余弦相似度的改进ORB算法。该算法首先通过汉明距离(Hamming distance)最近邻匹配,计算匹配特征向量的余弦相似度;其次通过梯度计算法计算余弦相似度的最优阈值范围;然后将汉明距离高自由度最近次近邻粗匹配结果,利用余弦相似度不变性剔除不在最优阈值范围的匹配点;最后用RANSAC算法再次精确匹配。实验结果表明:该算法能在保证匹配特征点数以及实时性的基础上,高效降低误匹配率,尤其在匹配多相似区域图像时,可将原算法产生的误匹配率降低80%左右,同时该算法还超越了原算法在图像发生视角、旋转、尺度、模糊、光照变化时的适应性。     

四轴飞行器视觉导航系统设计

采用基于计算机视觉的视觉导航技术,设计了一种符合四轴飞行器定点降落的视觉导航系统。在地面铺设着陆平台,利用机载摄像头采集周围环境图像,并进行特征点提取,确定四轴飞行器位置,通过无线通信的方式发送控制指令,实现对四轴飞行器的飞行过程导航控制。     

改进的BP神经网络算法在航迹匹配中的应用

利用迭代最近等值点(ICCP)算法对重力图上的航迹进行匹配可以减小惯性导航系统误差,但计算量大。针对上述问题,通过修改激励函数并增加假饱和预防函数,提出一种改进的反向传播神经网络学习算法。仿真结果表明,该算法可以加快搜索最近等值点的速度,更好地满足重力辅助导航对匹配精度及匹配速度的要求。     

求解层状地基平面应变问题的解析层元法

提出了一个求解层状地基平面应变问题的解析层元法。从平面应变问题的基本控制方程出发,通过 Fourier 变换,并依据微分方程原理,推导出相应问题的解析解;基于该解析解,推导出平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;然后根据有限层法原理组合得到总刚度矩阵,通过求解总刚度矩阵形成的代数方程,得到层状地基平面应变问题在积分变换域内的解答;应用 Fourier 逆变换技术,得到物理域内的解。编制了相应的计算程序,讨论了土体的分层特性对地基沉降的影响。     

深度学习的无人机双目视觉避障研究

针对无人机避障系统中视觉防撞的关键技术进行研究,改进YOLOv4-tiny目标检测算法,并提出一种基于目标检测的视觉防撞方法.结合MobileNet的可分离卷积结构,优化YOLOv4-tiny目标检测网络,以此提高检测精度.通过去除非检测目标区域的冗余信息,提高SURF匹配算法的效率,由最小二乘法对目标区域进行三维解算,将解算的深度与无人机的位姿信息作为防撞判定区域视野尺度的依据,并结合目标检测的像素位置,实现无人机视觉防撞.最后,利用标准数据集对改进后的网络模型进行分析,mAP值为69％,并搭建无人机视觉通讯模块进行视觉防撞测试,最终验证了方法的合理性.     

基于改进ORB算法的移动机器人视觉SLAM方法研究

以移动机器人视觉导航为应用背景,针对传统ORB算法在视觉SLAM中存在特征点分布不均匀、重叠特征点较多的问题,提出一种改进ORB算法。首先,对每层图像的尺度空间金字塔进行网格划分,增加空间尺度信息;其次,在特征点检测时,采用改进FAST角点自适应阈值提取,设置感兴趣区域;然后,采用非极大值抑制的方法,抑制低阈值特征点的输出;最后,使用基于区域图像特征点分布的方差数值评价待检测图像中特征点的分布情况。实验结果表明,改进ORB算法特征点的分布较为均匀,输出特征点重叠数量较少,执行时间较短。     

围护桩墙施工对隧道影响规律及净距控制分析

围护桩(墙)施工主要包括成孔(槽)、泥浆护壁、混凝土浇筑及硬化等环节，周边土体经历复杂的加(卸)载过程，产生的附加应力(位移)场会对邻近盾构隧道产生不利影响。本文对软土地区桩墙施工对紧邻盾构隧道的影响机理进行了初步研究，对实际工程案例进行了统计分析。采用有限元法对钻孔灌注桩和地下连续墙进行模拟，提出了不同的桩长、桩径(墙厚)及土层弹性模量下既有隧道变形控制指标为1～5mm时桩墙施工净距控制值。研究结果表明：首先，桩(墙)施工会造成周边土体位移，从而使得隧道结构发生约0～2mm的变形；其次，随着桩(墙)长、桩径(墙厚)的减小或土层弹性模量的增加，桩墙施工对隧道结构的变形影响逐渐减弱，其中土层弹性模量对隧道变形的影响最为明显；最后，施工净距控制值与桩径(墙厚)呈正相关关系，与土层弹性模量呈负相关关系。隧道变形控制指标为1～5mm时的钻孔灌注桩净距控制值在5～15.5m之间，地下连续墙净距控制值在5～30m之间。     

直驱型永磁风力发电机的最大风能捕获影响因素分析

针对直驱型风力发电系统,利用Matlab/Simulink仿真软件建立风力机模型,通过对风速、桨距角、叶尖速比、发电功率的仿真研究,分析影响风能捕获的因素,研究实现最大风能捕获的控制策略.仿真结果表明:在额定风速以下,通过发电机的转速调节获得最优叶尖速比,在额定风速以上,调节桨距角实现发电机稳定在额定功率处,从而实现最大风能捕获.