融合无人机位姿信息的地面目标定位方法

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作者 罗卿莉 张书缤 +2 位作者 蒋鑫涛 魏钜杰 甘俊 《测绘通报》 北大核心 2025年第8期19-25,共7页

利用单幅无人机图像进行地面目标定位的传统方法至少需要4个先验控制点信息。针对控制点获取难度随着数量的增加呈现算术级增长的问题,本文提出了一种融合无人机位姿信息的地面目标定位方法。该方法结合无人机位姿信息与3个地面控制点... 利用单幅无人机图像进行地面目标定位的传统方法至少需要4个先验控制点信息。针对控制点获取难度随着数量的增加呈现算术级增长的问题,本文提出了一种融合无人机位姿信息的地面目标定位方法。该方法结合无人机位姿信息与3个地面控制点建立几何光学模型,获取地面目标点与无人机图像像素点的映射关系,进而确定各个地面目标点的经纬度坐标,实现了基于单幅无人机图像的地面目标精确定位,减少了必需的控制点数量,并提高了定位精度。试验结果表明,该方法的平均定位精度达1.45个像素,比传统PnP四点目标定位方法提高了4.61个像素。 展开更多

关键词 地面目标定位 无人机 位姿信息 控制点 几何光学模型

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基于ROS-Matlab的移动机器人仿真研究

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作者 张涛 齐向东 +1 位作者 张海龙 普勇博 《现代电子技术》 北大核心 2024年第18期114-120,共7页

结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构... 结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构建2D仿真室内环境,通过Solidworks创建移动机器人模型,并将该模型以URDF文件形式导入ROS环境中;其次,利用SLAM_gmapping算法对仿真室内环境进行扫描建图,由Simulink发布目标点坐标和目标点导航话题,控制移动机器人完成导航任务;最后,由Simulink发布轨迹跟踪话题,控制移动机器人进行轨迹跟踪。通过仿真验证,由所建地图、目标点导航和轨迹跟踪曲线说明仿真系统的可行性,为机器人研究提供参考。 展开更多

关键词 ROS MATLAB 移动机器人 Gazebo SLAM 目标点导航 轨迹跟踪 运动学模型

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基于目标机动噪声的末制导弹命中概率模型

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作者 王旭明 贾强 +2 位作者 袁毓雯 张鹏飞 唐云龙 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期77-82,共6页

末制导火箭弹对机动目标打击过程中,火控系统对机动目标的解算及命中概率是值得关注的问题。用射表拟合函数与目标运动方程联立建立解命中模型,并采用弦截法迭代求解。用离散的短时状态转移方程推导出长时期状态转移方程,从中分离出各... 末制导火箭弹对机动目标打击过程中,火控系统对机动目标的解算及命中概率是值得关注的问题。用射表拟合函数与目标运动方程联立建立解命中模型,并采用弦截法迭代求解。用离散的短时状态转移方程推导出长时期状态转移方程,从中分离出各短时间段内的高斯白噪声的累积和作为长期预测的概率模型。针对不同机动模型,用历史采样数据估计概率模型中白噪声的方差,从而可确定模型整体方差,并根据火箭弹飞行时间及末制导弹制导范围可计算命中概率。对CV模型、CT模型、CA模型和singer模型进行了解命中和概率计算,通过仿真验证了概率模型的准确性。 展开更多

关键词 机动目标 射表拟合 概率模型 解命中 弦截法

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复杂背景下红外点目标的检测 被引量：29

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作者 张弘 赵保军 +1 位作者 毛二可 朱梦宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期96-98,111,共4页

在分析红外点目标、噪声及杂波模型的基础上 ,提出了基于二次滤波的复杂背景下红外点目标的检测算法 ,该算法由二阶滤波器组成。根据点目标的模型特点 ,通过选择合适的高通滤波器 ,可有效地增强信噪比、抑制噪声。实验结果表明该算法效... 在分析红外点目标、噪声及杂波模型的基础上 ,提出了基于二次滤波的复杂背景下红外点目标的检测算法 ,该算法由二阶滤波器组成。根据点目标的模型特点 ,通过选择合适的高通滤波器 ,可有效地增强信噪比、抑制噪声。实验结果表明该算法效果良好。 展开更多

关键词 复杂背景 马尔可夫模型 高通滤波 自适应门限 红外检测 高目标检测

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低信噪比下抖动的红外弱小目标的实时检测 被引量：16

5

作者 张弘 赵保军 毛二可 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期225-227,共3页

文章根据实时测量需要 ,结合硬件提出了一种快速算法。在分析红外点目标、噪声及杂波模型的基础上 ,通过去除温度非线性及选择合适的高通模板的预处理 ,有效地抑制了噪声 ,提高了信噪比 ,从而达到复杂背景下红外点目标检测的目的。已成... 文章根据实时测量需要 ,结合硬件提出了一种快速算法。在分析红外点目标、噪声及杂波模型的基础上 ,通过去除温度非线性及选择合适的高通模板的预处理 ,有效地抑制了噪声 ,提高了信噪比 ,从而达到复杂背景下红外点目标检测的目的。已成功研制了一种红外处理系统 ,它实时完成了弱小目标的有效检测和精确跟踪。 展开更多

关键词 信噪比 弱小目标检测 红外检测

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转动目标光学微多普勒效应的仿真研究 被引量：6

6

作者 王学勤 原帅 +1 位作者 张骏 江荣熙 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1216-1219,共4页

为了研究转动目标激光雷达回波信号中目标运动特征的提取问题,建立了转动目标微多普勒效应的点散射模型,并进行了仿真研究,获得了激光雷达探测转动目标的回波信号图。针对转动目标雷达回波信号成分复杂,采用一般的时频分析方法信号可读... 为了研究转动目标激光雷达回波信号中目标运动特征的提取问题,建立了转动目标微多普勒效应的点散射模型,并进行了仿真研究,获得了激光雷达探测转动目标的回波信号图。针对转动目标雷达回波信号成分复杂,采用一般的时频分析方法信号可读性差的问题,提出了应用时频分析的重排算法来分析信号,获得了良好的时频特性,估计出了目标的相关运动参数,证明了该方法用于分析转动目标微多普勒信号的有效性,为利用雷达回波信号的时频特征实现转动目标的识别奠定了基础。 展开更多

关键词 微多普勒效应 转动目标 点散射模型 时频分析 重排谱图 仿真

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基于改进人工势场法的智能车辆避撞路径规划 被引量：8

7

作者 孔慧芳 夏露 张倩 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期583-589,共7页

针对传统人工势场法存在道路边界势场不完善和局部最优问题,文章提出一种改进人工势场法的智能车辆避撞路径规划。引入道路势场函数来描述道路边界,设立虚拟目标点来摆脱局部最优,建立道路环境模型;为了根据周边环境和车辆状态进行实时... 针对传统人工势场法存在道路边界势场不完善和局部最优问题,文章提出一种改进人工势场法的智能车辆避撞路径规划。引入道路势场函数来描述道路边界,设立虚拟目标点来摆脱局部最优,建立道路环境模型;为了根据周边环境和车辆状态进行实时规划,设计分层避撞路径规划控制器,将道路环境模型引入上层路径规划器的目标函数中,利用模型预测控制(model predictive control,MPC)的优化算法规划出局部避撞路径,再将路径信息输入到下层跟踪控制器进行跟踪。MATLAB/Simulink与CarSim联合仿真实验结果表明,该避撞路径规划对于静态障碍物和动态障碍物都可以规划出平滑无碰撞的路径,保证车辆行驶的稳定性和安全性。 展开更多

关键词 智能车辆 人工势场法 虚拟目标点 模型预测控制(MPC) 路径规划

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一种新的双基地探测系统数学模型及模糊函数的建立方法 被引量：3

8

作者 郭强 李伟锋 +3 位作者 马长征 董秀洁 陶然 王越 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1457-1462,共6页

在任意运动目标的双基地平面内,以目标运动方向与双基地基线的交点为参考点,采用目标至参考点距离r、目标运动方向与基线的夹角α、参考点对基线的分配比n及基线长L为研究变量,建立了对慢起伏运动点目标的回波模型及模糊函数。这里仍采... 在任意运动目标的双基地平面内,以目标运动方向与双基地基线的交点为参考点,采用目标至参考点距离r、目标运动方向与基线的夹角α、参考点对基线的分配比n及基线长L为研究变量,建立了对慢起伏运动点目标的回波模型及模糊函数。这里仍采用了T.Tsao对接收端信号时延进行泰勒级数展开的近似方法。但基于所建模型,充分考虑了建立模糊函数时基准点和误差点目标运动的任意性,因此,更具普遍意义;且无需建立复杂的指北坐标系,从而使分析过程得以简化。 展开更多

关键词 信息处理技术 慢起伏运动点目标 双基地雷达 数学模型 模糊函数

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地面三维激光扫描仪在溶洞建模与测量中的应用 被引量：18

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作者 何原荣 潘火平 +1 位作者 郑渊茂 何伟昌 《激光杂志》 北大核心 2016年第2期90-93,共4页

传统测量技术与三维激光扫描技术在溶洞测量中既有优点,但也有缺点,为取优补缺,研究应用三维激光扫描技术数据采集方法、点云数据处理及建模方法,是必由之路。本文初步探讨了三维激光扫描技术的应用特点及应用前景。研究结果表明,三维... 传统测量技术与三维激光扫描技术在溶洞测量中既有优点,但也有缺点,为取优补缺,研究应用三维激光扫描技术数据采集方法、点云数据处理及建模方法,是必由之路。本文初步探讨了三维激光扫描技术的应用特点及应用前景。研究结果表明,三维激光扫描技术能够较高精度地获取测量目标的三维数据,采用本文的建模技术可以提高建模精度和效率,大大降低了数据采集和建模的时间成本和人工成本,提高了生成实践效率。 展开更多

关键词 三维激光扫描 标靶 点云 配准 三维建模

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点状保卫目标的空袭规模预测模型 被引量：2

10

作者 王敬华 干代武 朱雪平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第S2期53-56,共4页

现代空袭作战已成为结构破坏战,各类政治、经济、军事指挥中心、侦察预警设施,交通枢纽等点状目标已成为敌空袭的首选目标,而如何准确、可靠地预测点状保卫目标的空袭规模是防空作战的首要问题和难点。把点状保卫目标分为立体类目标、... 现代空袭作战已成为结构破坏战,各类政治、经济、军事指挥中心、侦察预警设施,交通枢纽等点状目标已成为敌空袭的首选目标,而如何准确、可靠地预测点状保卫目标的空袭规模是防空作战的首要问题和难点。把点状保卫目标分为立体类目标、平面类目标、地下类目标,根据每类点状目标的特性,构建其相应的空袭规模预测模型,通过算例分析,该模型具有较高的可信度,能为各种辅助决策系统和指挥自动化系统提供决策支持。 展开更多

关键词 点状目标 空袭规模 预测模型

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深空背景下运动点目标探测距离模型研究 被引量：3

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作者 吴立民 周峰 王怀义 《航天返回与遥感》 2010年第3期21-26,共6页

红外相机探测运动点目标时,探测能力主要指标为探测距离,而影响探测距离的因素很多,如光学系统工作温度、红外探测器像元尺寸、目标特性等。文章从红外相机点源目标探测基本理论出发,建立了运动点目标红外相机探测距离估算模型,分析了... 红外相机探测运动点目标时,探测能力主要指标为探测距离,而影响探测距离的因素很多,如光学系统工作温度、红外探测器像元尺寸、目标特性等。文章从红外相机点源目标探测基本理论出发,建立了运动点目标红外相机探测距离估算模型,分析了影响探测距离的各相关因素,为深空背景下运动点目标红外相机的指标设计提供理论参考。 展开更多

关键词 深空背景 红外相机 运动点目标 探测距离 估算模型

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基于ObjectNess BING的海面多舰船目标检测 被引量：8

12

作者 郭少军 沈同圣 +1 位作者 徐健 马新星 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期14-20,共7页

将一幅图像按照一个目标的大小进行缩放,然后计算其梯度特征,再对梯度特征进行标准化,二值化能够极大地提高目标候选区域的选择和检测计算效率,减少耗时。由于对海上舰船目标的检测是具有丰富角点的人造目标,对ObjectNess二值化标准梯... 将一幅图像按照一个目标的大小进行缩放,然后计算其梯度特征,再对梯度特征进行标准化,二值化能够极大地提高目标候选区域的选择和检测计算效率,减少耗时。由于对海上舰船目标的检测是具有丰富角点的人造目标,对ObjectNess二值化标准梯度特征(binarized normed gradients,BING)方法中的目标候选区域提取算法进行改进,使其能够更加快速地进行候选区域的选择并保持较高的检测率。分析了海上多舰船目标的图像特征,提出了利用角点确定目标的候选基点,再利用ObjectNess BING检测模型训练获得的多目标尺寸进行候选区域的选择,对互联网上下载的多幅多舰船图像进行处理的结果表明,算法能够有效减少候选目标区域的数量并保持较高的检测概率。 展开更多

关键词 ObjectNess二值化标准梯度特征 角点检测 模板训练 海面舰船 目标检测

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基于三维激光扫描仪的建筑物建模应用研究 被引量：55

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作者 朱庆伟 马宇佼 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2014年第6期31-35,共5页

为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模... 为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模型的精度及可靠性。结果表明,三维激光扫描仪所获得数据的精度完全达到了预期的要求,且可以大大节省数据建模的时间,突显了三维激光扫描技术的优势,也为三维激光扫描技术在其他领域的应用提供了科学参考。 展开更多

关键词 三维激光扫描仪 标靶球 点云数据 配准 建模

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平面标定靶标标记点的圆心提取 被引量：17

14

作者 解则晓 王晓敏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期440-449,共10页

基于圆形标记点的平面靶标被广泛应用于摄像机标定与视觉测量中。针对该平面靶标,为得到圆形标记点在像面上的圆心投影,提高摄像机的标定精度,本文提出了一种基于对偶二次曲线几何特性的圆心提取算法。该算法的核心是平面内一个标记点A... 基于圆形标记点的平面靶标被广泛应用于摄像机标定与视觉测量中。针对该平面靶标,为得到圆形标记点在像面上的圆心投影,提高摄像机的标定精度,本文提出了一种基于对偶二次曲线几何特性的圆心提取算法。该算法的核心是平面内一个标记点A像面投影二次曲线对应的对偶矩阵CA*,相对于平面内另外一个标记点B的对偶矩阵CB*的一个广义特征向量,穿过这两个标记点的圆心投影。因此,在获取标记点亚像素级边缘点,拟合椭圆得到椭圆二次曲线方程后,通过任意两个标记点的对偶矩阵,均可得到一条穿过这两个圆心投影的向量。经过同一个圆心投影的多个向量叉乘标准化后的结果就是该标记点的圆心投影。为测试本文方法提取圆心像点的精度,本文在像面与靶标平面夹角40°的姿态下,对直径为90mm的超大标记点提取圆心投影,圆心投影误差为0.1～1pixel。并以此方法得到的圆心投影对手持式扫描仪进行摄像机标定,进而对已知坐标的平面靶标及3D工件上的标记点进行扫描,最大误差不超过0.2mm。通过实验证明了本文提取的圆心投影比采用椭圆圆心的精度高,而且提高了摄像机的标定精度。 展开更多

关键词 平面靶标 圆形标记点 对偶二次曲线 摄像机标定 圆心投影误差

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自动测量相似材料模型变形软件的设计与实现 被引量：2

15

作者 蔡利梅 黎少辉 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2006年第7期98-100,共3页

相似材料模型实验是研究地下采矿引起的岩层变形情况的重要方法。设计了利用彩色图像进行测量相似材料模型变形的软件,利用预设目标点的方法解决了由于光线变化造成目标点不易寻找的弊端,提出基于区域的搜索匹配算法,并介绍了主要实现... 相似材料模型实验是研究地下采矿引起的岩层变形情况的重要方法。设计了利用彩色图像进行测量相似材料模型变形的软件,利用预设目标点的方法解决了由于光线变化造成目标点不易寻找的弊端,提出基于区域的搜索匹配算法,并介绍了主要实现技术。此软件在实际使用中取得良好的效果。 展开更多

关键词 变形测量 相似材料 目标点

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基于点云-模型匹配的激光雷达目标识别 被引量：3

16

作者 谭志国 鲁敏 +2 位作者 胡延平 郭裕兰 庄钊文 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第4期32-36,共5页

为实现激光雷达自动目标识别,本文给出了一种基于点云模型匹配的方法。将点云进行三视投影,对投影点云进行二值化处理得到二值图像,采用Sobel算子和Hough变换提取点云轮廓边界及获得边界直线参数,然后以投影点云轮廓信息为约束提取包围... 为实现激光雷达自动目标识别,本文给出了一种基于点云模型匹配的方法。将点云进行三视投影,对投影点云进行二值化处理得到二值图像,采用Sobel算子和Hough变换提取点云轮廓边界及获得边界直线参数,然后以投影点云轮廓信息为约束提取包围矩形,完成目标姿态估计和几何特征提取。在此基础上以点云到CAD模型面元的欧氏距离最小为优化目标,采用单位四元数法计算点云与模型之间的刚体变换,通过迭代实现点云和候选目标CAD模型的匹配,并以归一化平均欧氏距离作为相似性度量完成目标识别。采用五种地面装甲目标在不同激光雷达视角下的点云进行目标识别实验,统计结果表明目标类别的正确识别率为100%,目标型号的正确识别率大于91%,因而本文方法具有较好的识别性能和较高的应用价值。 展开更多

关键词 信号处理 激光雷达 目标识别 姿态估计 点云-模型匹配

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海上遇险小目标的无人机定基点搜寻建模与仿真 被引量：4

17

作者 王光源 刘建东 +1 位作者 王汉礼 毛世超 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第14期327-332,共6页

无人机的快速发展使其成为搜寻海上遇险目标的重要工具之一。通过报告的遇险目标的初始位置,优化确定无人机的搜寻航路是发挥光电侦察装备效能、提高遇险目标搜寻效率的核心问题之一。基于遇险目标定基点位置,通过建立无人机定基点扩展... 无人机的快速发展使其成为搜寻海上遇险目标的重要工具之一。通过报告的遇险目标的初始位置,优化确定无人机的搜寻航路是发挥光电侦察装备效能、提高遇险目标搜寻效率的核心问题之一。基于遇险目标定基点位置,通过建立无人机定基点扩展方形搜寻和扇形搜寻方法模型,设计仿真应用程序,对两种搜寻方法进行仿真评估分析。研究发现在相同的发现概率下,扩展方形搜寻方法具有时间优势,对制定和指导无人机的海上搜寻计划行动具有现实的参考价值。 展开更多

关键词 无人机 海上遇险目标 搜寻建模 定基点

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基于假设检验的SAR图像分辨率判别准则与算法

18

作者 王卫威 王正明 王光新 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第5期853-858,共6页

SAR图像分辨率是衡量SAR系统成像质量的重要指标。常用的3dB主瓣宽度测量方法来源于光学成像中的瑞利准则,受人类视觉感知能力限制而且没有考虑噪声影响。本文基于假设检验理论,根据点目标散射模型建立相位历史域、复数据域以及图像域... SAR图像分辨率是衡量SAR系统成像质量的重要指标。常用的3dB主瓣宽度测量方法来源于光学成像中的瑞利准则,受人类视觉感知能力限制而且没有考虑噪声影响。本文基于假设检验理论,根据点目标散射模型建立相位历史域、复数据域以及图像域的两点目标二维分辨模型,得到统计意义上分辨率的计算表达式,并由此得出分辨率与图像质量或噪声水平之间的定量关系。该表达式与现有的分辨率定性理解相一致,克服了传统分辨率定量评价准则的缺陷。 展开更多

关键词 假设检验 点目标 点散射模型 SAR图像 分辨率

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基于候选轨迹统计模型的红外弱小点目标检测(英文)

19

作者 李俊 周凤岐 +1 位作者 周军 卢晓东 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第4期80-84,共5页

建立候选目标轨迹集合,以候选目标轨迹集合为样本空间,利用沿候选轨迹的能量积分构造此空间上的概率分布,从而建立候选轨迹的概率统计模型。以此模型为基础,设计了一种弱小点目标检测方法。通过蒙特卡罗实验方法调节模型参数,使得算法... 建立候选目标轨迹集合,以候选目标轨迹集合为样本空间,利用沿候选轨迹的能量积分构造此空间上的概率分布,从而建立候选轨迹的概率统计模型。以此模型为基础,设计了一种弱小点目标检测方法。通过蒙特卡罗实验方法调节模型参数,使得算法的检测性能达到所提出的指标。该算法规避了以往算法中需要获得解析形式的候选轨迹密度函数的限制,因此能检测出沿任意方向作直线运动的点目标。最后,针对给定的弱小点目标观测图像序列,利用所提出的算法进行检测,仿真结果证明此算法是有效的。 展开更多

关键词 弱小点目标 统计模型 检测算法 蒙特卡罗实验

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基于舰船电场的目标跟踪方法研究 被引量：10

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作者 张伽伟 喻鹏 +1 位作者 姜润翔 孙宝全 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期559-566,共8页

针对舰船电场跟踪中模型准确度与跟踪模型维度之间的矛盾,以舰船电场点电荷阵列模型为基础,结合舰船电场反演算法,分析点电荷个数、观测点水深对建模精度的影响。明确观测点位置对点电荷数量的最少需求,在保证建模精度的同时降低跟踪滤... 针对舰船电场跟踪中模型准确度与跟踪模型维度之间的矛盾,以舰船电场点电荷阵列模型为基础,结合舰船电场反演算法,分析点电荷个数、观测点水深对建模精度的影响。明确观测点位置对点电荷数量的最少需求,在保证建模精度的同时降低跟踪滤波器的维度,保证滤波算法的稳定性。设计了舰船电场跟踪渐进更新扩展卡尔曼滤波器,并进行了仿真分析和试验验证。结果表明:用少量点电荷模型代替复杂舰船电场点电荷阵列模型,在舰船电场跟踪中是可行的,具有较高的跟踪精度;渐进更新扩展卡尔曼滤波方法对少量点电荷电场模型,能够有效提高初始误差容错范围,具有很高的滤波稳定性,定位误差在500 m范围内小于10 m,且计算代价较低,适合舰船电场跟踪的工程应用。 展开更多

关键词 船舶电场 点电荷模型 建模精度 目标跟踪 渐进更新扩展卡尔曼滤波器

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