基于多染色体编码遗传算法的多星成像与数传耦合规划方法

1

作者 刘佳 秦嘉豪 +2 位作者 李瀛搏 姚远 徐明 《宇航学报》 北大核心 2025年第3期616-630,共15页

针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传... 针对对地观测卫星集群的大范围成像与数据下传耦合规划,提出了一种融合结构体编码与多层编码的多染色体遗传算法,实现了在复杂约束条件下对多个目标的同时优化。算法建立了成像与数传任务的约束满足模型,优化了卫星的拼幅成像与数据传输方案,考虑了卫星姿态机动能力与多个区域的全覆盖需求。此外,采用多层编码方式,有效解决了成像与数传任务解空间映射关系。基于遗传算法的全局搜索机制显著提高了任务规划的效率。试验验证表明,在3颗太阳同步轨道卫星星座中,该算法实现了对超过5个大范围区域的全覆盖,卫星的能源和数据存储未超出约束上限;同时,单次规划的运行时间小于15 min,验证了其实用性和高效性。该方法有效解决了复杂任务的耦合规划问题,具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 多星测运控 多星任务规划 多染色体编码遗传算法 成像与数传任务耦合规划

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煤矿井下移动机器人多传感器自适应融合SLAM方法 被引量：7

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作者 马艾强 姚顽强 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第5期107-117,共11页

基于同时定位与建图(SLAM)技术的移动机器人能够快速、准确、自动化地采集空间数据,进行空间智能感知和环境地图构建,是实现煤矿智能化和无人化的关键。针对目前煤矿井下多传感器融合SLAM方法存在机器人前端位姿估计退化失效和后端融合... 基于同时定位与建图(SLAM)技术的移动机器人能够快速、准确、自动化地采集空间数据,进行空间智能感知和环境地图构建,是实现煤矿智能化和无人化的关键。针对目前煤矿井下多传感器融合SLAM方法存在机器人前端位姿估计退化失效和后端融合精度不足的问题,提出了一种煤矿井下移动机器人激光雷达(LiDAR)−视觉−惯性(IMU)自适应融合SLAM方法。对LiDAR点云数据进行聚类分割,提取线面特征,利用IMU预积分状态进行畸变校正,采用基于自适应Gamma校正和对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)的图像增强算法处理低照度图像,再提取视觉点线特征。用IMU预积分状态为LiDAR特征匹配与视觉特征跟踪提供位姿初始值。根据LiDAR相邻帧的线面特征匹配得到移动机器人位姿,之后进行视觉点线特征跟踪,分别计算LiDAR、视觉、IMU位姿变化值,通过设定动态阈值来检测前端里程计的稳定性,自适应选取最优位姿。对不同传感器构建残差项,包括点云匹配残差、IMU预积分残差、视觉点线残差、边缘化残差。为了兼顾精度与实时性,基于滑动窗口实现激光点云特征、视觉特征、IMU测量的多源数据联合非线性优化,实现煤矿井下连续可用、精确可靠的SLAM。对图像增强前后效果进行试验验证,结果表明,基于自适应Gamma校正和CLAHE的图像增强算法能显著提升背光区和光照区的亮度和对比度,增加图像中的特征信息,大幅提升特征点提取数量和匹配质量,匹配成功率达90.7%。为验证所提方法的性能,在狭长走廊和煤矿巷道场景下进行试验验证,结果表明,所提方法在狭长走廊场景的定位均方根误差为0.15 m,构建的点云地图一致性较高;在煤矿巷道场景中的定位均方根误差为0.19 m,构建的点云地图可真实地反映煤矿井下环境。 展开更多

关键词 煤矿井下移动机器人 同时定位与建图 激光雷达−视觉−惯性自适应融合 图像增强 位姿估计 多传感器数据融合 滑动窗口紧耦合优化 SLAM

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可微调非粘结光锥阵列耦合数字X射线探测器 被引量：4

3

作者 赵志刚 王茹 +3 位作者 雷耀虎 郭金川 杨勤劳 牛憨笨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期51-56,共6页

光锥阵列耦合数字X射线探测器是获得大面积高分辨率数字X射线成像的重要途径,但目前通常采用粘结固定的方式实现光锥阵列各小端面与对应图像传感器芯片之间的耦合.为克服粘结耦合方式的不足,设计并实现了一种可微调的非粘结2×2光... 光锥阵列耦合数字X射线探测器是获得大面积高分辨率数字X射线成像的重要途径,但目前通常采用粘结固定的方式实现光锥阵列各小端面与对应图像传感器芯片之间的耦合.为克服粘结耦合方式的不足,设计并实现了一种可微调的非粘结2×2光锥阵列耦合数字X射线探测器.该方案能够在调节空间受光锥阵列结构和硬件电路板尺寸限制,特别是竖直方向板间距离仅40mm的情况下,通过独特设计的水平和竖直调节机构在同一个调节层上对四块数据采集板分别进行多维度调节.利用四块数据采集板与数据传输板相互分立的特点,设计了基于ARM+4FPGA的嵌入式以太网多CMOS芯片传输数据采集系统,所实现的X射线探测器成像面积达100mm×100mm,能够完成可微调的非粘结耦合和多CMOS芯片的图像数据采集. 展开更多

关键词 X射线探测器 光锥阵列 耦合 X射线成像 调节机构 数据采集 数据传输

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提高CCD图像传感器填充因子的微透镜阵列的研究 被引量：11

4

作者 柯才军 易新建 赖建军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期209-212,共4页

为了提高可见光CCD图像传感器的探测灵敏度,提出了516×516元石英微透镜阵列的设计方法,并简要介绍了其制作工艺。测量结果表明,所制作的微透镜阵列有优良的表面轮廓、较好的几何尺寸均匀性和光学性能,大幅度地提高了CCD图像传感器... 为了提高可见光CCD图像传感器的探测灵敏度,提出了516×516元石英微透镜阵列的设计方法,并简要介绍了其制作工艺。测量结果表明,所制作的微透镜阵列有优良的表面轮廓、较好的几何尺寸均匀性和光学性能,大幅度地提高了CCD图像传感器的填充因子。 展开更多

关键词 微透镜阵列 填充因子 CCD 反应离子刻蚀

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基于CT的脑动脉瘤双向流固耦合数值模拟研究 被引量：3

5

作者 张光武 木合塔尔.克力木 +2 位作者 胡成龙 刘鹏 刘小月 《重庆医科大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期172-175,共4页

目的:探讨基于动脉瘤壁与动脉血管壁厚度不一的脑动脉瘤双向流固耦合数值模型的建模方法。方法:用MIMICS16.0软件提取1例患者颅内动脉瘤CT影像DICOM数据,获得动脉瘤体的初步模型。将该模型导入逆向工程软件Geomagic Studio12,以及UGS NX... 目的:探讨基于动脉瘤壁与动脉血管壁厚度不一的脑动脉瘤双向流固耦合数值模型的建模方法。方法:用MIMICS16.0软件提取1例患者颅内动脉瘤CT影像DICOM数据,获得动脉瘤体的初步模型。将该模型导入逆向工程软件Geomagic Studio12,以及UGS NX 8.5进一步处理后,得到厚度不一的脑动脉瘤三维几何模型。运用ANSYS Workbench 15.0软件进行双向流固耦合计算,并分析瘤体内血流特性及动脉瘤壁所受应力应变情况。结果:快速准确地建立了厚度不一的动脉瘤双向流固耦合模型,清晰地模拟出1个心动周期内动脉瘤表面剪切应力、表面变形及速度流线的变化情况。结论:应用上述方法能够快速准确地建立动脉瘤的双向流固耦合模型,且相较于刚性模型和厚度一致的动脉瘤体模型更准确和实用。可以为动脉瘤介入治疗模拟研究提供优良的模型参数。 展开更多

关键词 CT影像 双向流固耦合模型 心动周期

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高速运动物体的图象数据采集(英文) 被引量：2

6

作者 王庆有 王勤 郭青 《光电工程》 CAS CSCD 2000年第3期51-54,共4页

通过介绍以线阵 CCD获取火箭弹在飞行过程中通过某一截面的运动图象的数据采集 ,商讨在采集高速运动物体图象中常遇到的几个关键技术问题——运动物体与图象采集系统的同步 ,图象数据的存储及图象的显示与打印。

关键词 图象数据采集 电荷耦合器件 运动物体 火箭

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基于机器视觉的冬枣生熟检测系统研究 被引量：6

7

作者 孙中国 于复生 +1 位作者 殷盛江 李腾飞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第7期1071-1073,共3页

以表面颜色为冬枣生熟判别指标,建立了基于机器视觉技术的冬枣生熟检测系统。该系统包括一组可以自动上料、自动下料、光源、CCD摄像头、数据采集板、分枣器、控制器、计算机等硬件以及图像采集处理软件组成。系统的实现过程为:控制器... 以表面颜色为冬枣生熟判别指标,建立了基于机器视觉技术的冬枣生熟检测系统。该系统包括一组可以自动上料、自动下料、光源、CCD摄像头、数据采集板、分枣器、控制器、计算机等硬件以及图像采集处理软件组成。系统的实现过程为:控制器控制步进电机的运转,由网格皮带将冬枣均匀地送到分枣器支架上,CCD摄像头每隔2 s采集一幅冬枣图像,当采集图像时电机停止运行,图像处理软件将采集到的RGB图像转化到HSI模型空间,用HIS模型中的H分量描述冬枣颜色特征。试验结果表明:该系统的分辨正确率为90.23%,可以满足自动分拣的要求。 展开更多

关键词 机器视觉 冬枣 生熟 检测

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安全的LZW编码算法及其在GIF图像加密中的应用 被引量：2

8

作者 向涛 王安 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第12期3462-3465,共4页

提出了一种安全的LZW编码算法——SLZW。该算法在改进的LZW编码过程中嵌入加密,从而能够同时完成压缩和加密。SLZW编码利用动态Huffman树作为LZW的字典,并且通过耦合映像格子(CML)产生的密钥流对字典的构建和更新进行控制,编码输出进一... 提出了一种安全的LZW编码算法——SLZW。该算法在改进的LZW编码过程中嵌入加密,从而能够同时完成压缩和加密。SLZW编码利用动态Huffman树作为LZW的字典,并且通过耦合映像格子(CML)产生的密钥流对字典的构建和更新进行控制,编码输出进一步和密钥流进行异或后产生密文。并且,该算法被应用于GIF图像加密中,实验结果和分析表明,该算法不仅具有较好的安全性,同时也将标准LZW算法的压缩效率提高了10%左右,具有广泛的实用性。 展开更多

关键词 数据压缩 图像加密 HUFFMAN编码 耦合映像格子

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基于图像处理技术的束流剖面监视系统 被引量：6

9

作者 董金梅 原有进 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1195-1198,共4页

　介绍了在兰州重离子加速器上利用荧光靶图像获取装置测量并计算束流剖面参数的方法,并建立了图像获取、处理、束流参数计算的实时测量软件系统。该系统具有可靠性好、测量直观、界面友好等优点。

关键词 图像获取装置 柬流剖面 图像处理

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用电荷耦合装置实现显示屏色度的快速测量 被引量：4

10

作者 王明刚 李志能 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1549-1552,共4页

针对现有的显示屏色度测量方法存在速度慢、不灵活等问题,提出一种利用电荷耦合装置(CCD)成像系统测试显示屏色度的方法.它主要通过图像采集卡把CCD拍摄的显示屏画面进行三色分解和采集,然后根据色度学的定义和有关标准,由计算机对采集... 针对现有的显示屏色度测量方法存在速度慢、不灵活等问题,提出一种利用电荷耦合装置(CCD)成像系统测试显示屏色度的方法.它主要通过图像采集卡把CCD拍摄的显示屏画面进行三色分解和采集,然后根据色度学的定义和有关标准,由计算机对采集数据进行处理,把处理后的结果用三维图显示.实验证明,该方法可以准确地测出显示屏上各点的色度,并能够直观地显示测试区域的色差变化,同时提高了测试速度. 展开更多

关键词 色度测量 电荷耦合装置 图像采集卡 三刺激值

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多源时相遥感影像数据耦合的水库库容曲线重构 被引量：6

11

作者 王金鑫 桑学锋 +3 位作者 常家轩 裴亮 赵天玮 宝康妮 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第11期42-47,共6页

遥感技术为库容曲线的重构带来了新思路,但仍存在多源遥感影像数据难以直接应用、水库批量面积提取效率低等问题,难以形成一套系统化、流程化的方法进行广泛应用。基于此,本文提出了多源时相遥感影像数据耦合的库容曲线重构方法,并重构... 遥感技术为库容曲线的重构带来了新思路,但仍存在多源遥感影像数据难以直接应用、水库批量面积提取效率低等问题,难以形成一套系统化、流程化的方法进行广泛应用。基于此,本文提出了多源时相遥感影像数据耦合的库容曲线重构方法,并重构了深圳市径心水库的水位-库容关系曲线。试验证明,重构后的库容曲线常水位区间的库容曲线偏离率在4.23%~11.5%之间,能够为径心水库的调度管理提供参考,同时对全国库容曲线无法及时重构的水库具有参考意义。 展开更多

关键词 库容曲线重构 多源时相影像数据耦合 水库面积提取 遥感 数据拟合 库容计算模型

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面向地质目标的地震偏移成像进展 被引量：4

12

作者 曲英铭 李振春 《石油物探》 CSCD 北大核心 2023年第5期850-865,共16页

面向地质目标体的成像技术将局部区域作为成像目标,获得深层目标构造或特殊地质构造如高陡构造、盐下构造、小尺度构造的精细成像结果。总结了面向地质目标的地震偏移成像方法的研究进展,归纳出面向地质目标体的成像方法包括了数据选择... 面向地质目标体的成像技术将局部区域作为成像目标,获得深层目标构造或特殊地质构造如高陡构造、盐下构造、小尺度构造的精细成像结果。总结了面向地质目标的地震偏移成像方法的研究进展,归纳出面向地质目标体的成像方法包括了数据选择类方法和模型选择类方法。数据选择类方法利用地震特征波对特殊地质构造进行成像,主要包括多次波成像、绕射波成像和回折波成像等;模型选择类方法对局部目标区域进行精确成像,通常可大幅度提高计算效率,主要包括基于模型选择的地震干涉法、数据基准面重构法、面向地质目标的CFP成像方法、局部目标成像法、声弹耦合波场延拓法和成像域最小二乘偏移法等。面向地质目标的地震偏移成像技术总体发展趋势是从偏移成像到反演成像,模型选择类方法与数据选择类方法融合发展,并与人工智能技术结合,可实现地质目标地震靶向成像。 展开更多

关键词 模型选择类成像 数据选择类成像 棱柱波成像 多次波成像 绕射波成像 回折波成像 早至波形反演 观测面沉降 声弹耦合 共聚焦点成像 染色成像 点扩散函数

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耦合图像间的数据融合算法

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作者 任晓旭 吕良福 崔广泰 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第10期2862-2868,共7页

耦合数据的融合算法主要通过利用其中一个数据集的信息提高对其他耦合数据集的估计精度和完善对相关潜变量的解释。针对现实中存在的大量耦合图像,基于耦合数据融合中的耦合矩阵和张量分解优化(CMTFOPT)算法,提出一种针对耦合图像的耦... 耦合数据的融合算法主要通过利用其中一个数据集的信息提高对其他耦合数据集的估计精度和完善对相关潜变量的解释。针对现实中存在的大量耦合图像,基于耦合数据融合中的耦合矩阵和张量分解优化(CMTFOPT)算法,提出一种针对耦合图像的耦合图像分解优化(CIF-OPT)算法。相应的理论分析及实验结果表明,不同噪声影响下用CIF-OPT算法进行耦合图像融合后的效果均具有鲁棒性,且融合效果优于其他耦合算法(如:CMTF-OPT算法)。特别地,针对其中缺失数据元素的图像,CIF-OPT算法可以利用与其耦合的图像,对缺失数据元素的图像进行精确的数据恢复。 展开更多

关键词 数据融合 耦合图像 矩阵分解 张量分解 优化算法

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