基于神经网络的四旋翼无人机环绕跟踪控制 被引量：1

1

作者 谭华 曹志斌 孙山林 《现代电子技术》 北大核心 2025年第5期135-141,共7页

针对参数不确定性和外部环境干扰影响下的四旋翼无人机目标跟踪问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机目标环绕跟踪控制方法,并设计了具有三级闭环控制结构的四旋翼无人机目标环绕跟踪抗干扰控制器。根据四旋翼无人机的运动/动力学... 针对参数不确定性和外部环境干扰影响下的四旋翼无人机目标跟踪问题,提出一种基于神经网络的四旋翼无人机目标环绕跟踪控制方法,并设计了具有三级闭环控制结构的四旋翼无人机目标环绕跟踪抗干扰控制器。根据四旋翼无人机的运动/动力学模型和跟踪目标对应的坐标建立无人机目标跟踪基本模型。结合导航向量场原理并引入四旋翼无人机位置信息反馈回路,构建基于导航向量场的动态反馈控制器。同时,为了消除四旋翼无人机位置环和姿态环受到的集总扰动影响,引入基于最小参数学习的自适应神经网络干扰观测器进行在线估计与补偿,以构建基于神经网络干扰观测器的轨迹和姿态跟踪控制器。通过仿真验证了该控制方法的有效性,仿真结果表明该控制方法能有效地实现四旋翼无人机对目标的环绕跟踪,而且具有较强的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多

关键词 四旋翼无人机 神经网络 目标跟踪 环绕控制 动态反馈 导航向量场

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基于DSP的无人机遥感影像SIFT算法设计与实现 被引量：9

2

作者 孙鹏 肖经 +3 位作者 赵海盟 刘帆 晏磊 赵红颖 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第4期1237-1242,共6页

为了满足尺度不变特征变换(SIFT)算法临场处理大尺寸无人机(UAV)组网遥感观测影像的实时快速需求,提出一种基于数字信号处理器(DSP)内核的硬件乘法器来处理单精度浮点型像素数据乘法的算法实现方案。首先,根据DSP内核的硬件乘法器的数... 为了满足尺度不变特征变换(SIFT)算法临场处理大尺寸无人机(UAV)组网遥感观测影像的实时快速需求,提出一种基于数字信号处理器(DSP)内核的硬件乘法器来处理单精度浮点型像素数据乘法的算法实现方案。首先,根据DSP内核的硬件乘法器的数据输入、输出特性,重构SIFT算法的图像数据结构和图像函数,以实现硬件乘法器对SIFT算法单精度浮点型像素数据的乘法计算;其次,采用软件流水技术重新编排迭代计算,以增强算法的并行计算能力;最后,将在算法计算过程中产生的动态数据迁移至第三代双倍速率同步动态随机存储器(DDR3)中,以提升算法数据的存储空间。实验结果表明,DSP平台的SIFT算法可以实现对1000×750的UAV遥感影像的高精度快速处理,所提方案满足无人机组网遥感影像临场处理对SIFT算法的实时快速要求。 展开更多

关键词 数字信号处理器 乘法器 图像数据结构 迭代计算 临场快速处理

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基于软件无线电的无人机入侵检测方法研究 被引量：6

3

作者 姚钘 刘琼 谭智诚 《电子测量技术》 北大核心 2023年第2期101-110,共10页

无人机的普及带来了诸多隐私安全问题,而要解决该问题就需对无人机信号进行动态有效检测,从而实现有效管制。本文提出了一种基于软件无线电的无人机入侵检测方法并进行了硬件实现。该方法利用自适应去噪及三次聚类方法实现了无人机信号... 无人机的普及带来了诸多隐私安全问题,而要解决该问题就需对无人机信号进行动态有效检测,从而实现有效管制。本文提出了一种基于软件无线电的无人机入侵检测方法并进行了硬件实现。该方法利用自适应去噪及三次聚类方法实现了无人机信号的识别与分类。仿真结果表明,该方法在信噪比-16.2 dB以上时检测概率达到100%。同时本文依托以AD9361+FPGA+STM32为核心的软件无线电平台进行了方法的工程化实现,实测结果表明方法实用有效,在室内复杂环境及室外环境下均能有效地识别出无人机信号及类型,具有很强的应用前景。 展开更多

关键词 软件无线电 无人机 入侵检测

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针对明亮区域的自适应全局暗原色先验去雾 被引量：16

4

作者 邓莉 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期892-901,共10页

针对暗原色先验去雾算法对明亮区域失效,以及分块求取暗原色存在的块状效应、Halo现象和运算复杂度较高等问题,提出了一种基于自适应参数的全局暗原色先验去雾算法。该算法采用全局暗原色操作取代分块处理,并通过模糊逻辑控制器自适应... 针对暗原色先验去雾算法对明亮区域失效,以及分块求取暗原色存在的块状效应、Halo现象和运算复杂度较高等问题,提出了一种基于自适应参数的全局暗原色先验去雾算法。该算法采用全局暗原色操作取代分块处理,并通过模糊逻辑控制器自适应估计明亮区域的容差参数和透射率调整因子;在非明亮区域求取大气光强度后,根据自适应容差纠正明亮区域被错误估计的透射率。与常用的3种图像复原去雾算法进行了比较,结果表明:该算法去雾图像的主观视觉效果较好,且图像对比度、信息熵和平均梯度3方面的客观评价结果也明显优于其它3种对比算法。该算法可有效解决明亮区域失真和分块处理带来的上述问题,在不增加曝光处理情况下也能获得较好的去雾效果,运算效率也有较大提升。 展开更多

关键词 图像去雾 全局暗原色先验 模糊逻辑控制 明亮区域 自适应容差

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利用线性融合方法进行金花茶自然保护区植被覆盖度时空变化研究 被引量：3

5

作者 陈伟 王哲 +3 位作者 赵海盟 李丽和 张学鹏 李广超 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1-6,共6页

在利用高空间分辨率影像研究小区域植被覆盖度(FVC)变化时,传感器、成像条件及云量的影响会导致连续的长时序影像数据缺失或数据质量较差,同时影像的低时间分辨率也限制了对小区域连续时序FVC变化的研究。针对该问题,本文采用线性融合... 在利用高空间分辨率影像研究小区域植被覆盖度(FVC)变化时,传感器、成像条件及云量的影响会导致连续的长时序影像数据缺失或数据质量较差,同时影像的低时间分辨率也限制了对小区域连续时序FVC变化的研究。针对该问题,本文采用线性融合方法融合出连续的长时序FVC影像,解决了在研究FVC时空变化时云量和条带影响导致的Landsat影像连续时序数据缺失和低时间分辨率问题;利用Sen+Mann-Kendall进行趋势分析发现,金花茶自然保护区的FVC在2000—2016年整体呈增加趋势,FVC显著增加的区域约占37.32%,不显著增加的区域约占58.56%。线性融合方法得到的FVC影像可以精细地表征地表FVC的变化,较好地解决了高空间分辨率影像FVC连续时序数据缺失的限制,有利于小区域FVC的长时序时空变化研究。 展开更多

关键词 线性融合方法 植被覆盖度 金花茶自然保护区 Sen趋势估计法 MANN-KENDALL检验

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基于偏振反射模型和随机森林回归的叶片氮含量反演 被引量：13

6

作者 张子晗 晏磊 +5 位作者 刘思远 付瑜 姜凯文 杨彬 刘绥华 张飞舟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2911-2917,共7页

叶片氮含量极大程度上影响植被生物化学过程,有重要的研究意义。利用机载高光谱数据反演叶片氮含量在农业遥感领域有广泛应用,但其反演精度不能完全满足精细农业的需要,有一定提升空间。叶片氮含量遥感反演精度受机理误差和算法误差的影... 叶片氮含量极大程度上影响植被生物化学过程,有重要的研究意义。利用机载高光谱数据反演叶片氮含量在农业遥感领域有广泛应用,但其反演精度不能完全满足精细农业的需要,有一定提升空间。叶片氮含量遥感反演精度受机理误差和算法误差的影响,机理误差主要来源于叶片表面反射。传感器探测到的反射辐射既包含叶片内部多次散射,又包含叶片表面镜面反射部分,只有前者是携带叶片内部生化组分(如氮含量)信息的,由于后者是入射光在叶表蜡质层发生的直接反射,因此该部分并不携带叶片内部信息。根据菲涅尔定律,叶表镜面反射是部分偏振的,而内部散射是非偏振的,因而通过偏振反射建模可部分去除叶表镜面反射影响,以消除机理误差。算法误差主要来源于不同氮含量反演算法对于高光谱数据挖掘能力的差别。比较了偏最小二乘法、主成分回归、支持向量机、K-近邻算法和随机森林回归在高光谱叶片氮含量反演中的表现,在调整算法参数之后,选择使用随机森林回归算法以减少高光谱反演算法误差。以常绿针叶林、落叶阔叶林和针阔混交林为研究对象,利用多角度偏振卫星POLDER/PARASOL的多光谱数据库构建二向偏振反射模型,用以模拟和分析研究区森林的偏振反射率;从HySpex传感器系统获取的机载高光谱数据中去除偏振反射率带来的光谱机理误差,以实现叶片氮含量的精确反演。以均方根误差为主要指标评估精度变化可获得以下结论:在高光谱叶片氮含量反演中,消除偏振反射率带来的机理误差后,各算法反演精度均有提升,平均提升了4.244%。其中,随机森林回归可以最大程度减小反演算法误差(可决系数达到0.803,均方根误差达到0.252),且对光谱偏振信息最为敏感,去除偏振后精度提高了13.103%。相比于广泛使用的偏最小二乘算法,去除光谱机理误差并减小反演算法误差后,叶片氮含量反演精度整体提高了32.440%。该研究实现了基于机载高光谱数据的叶片氮含量精确反演,证明了在叶片氮含量反演中去除偏振反射率的必要性,体现了在高光谱氮含量反演中随机森林算法的应用潜力。 展开更多

关键词 遥感反演 偏振遥感 叶片氮含量 高光谱数据 随机森林回归 双向偏振分布函数

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三维摄影条件下视差角光束法平差模型的适用性研究 被引量：2

7

作者 左正康 晏磊 +6 位作者 孙岩标 赵红颖 张瑞华 孙嘉玉 刘思远 王强 孙逸渊 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期445-455,共11页

为了论证视差角光束法平差模型在短基线摄影条件下的适用性,将视差角光束法平差(PBA)模型中基于二维假设的数学证明扩展到三维,研究视差角参数对观测噪声的敏感性、法方程奇异性以及线性化程度,并基于2.11×10^(-8)~2.11×10^(-... 为了论证视差角光束法平差模型在短基线摄影条件下的适用性,将视差角光束法平差(PBA)模型中基于二维假设的数学证明扩展到三维,研究视差角参数对观测噪声的敏感性、法方程奇异性以及线性化程度,并基于2.11×10^(-8)~2.11×10^(-12)弧度的小交会角的短基线摄影条件进行仿真和真实实验。理论分析和实验结果表明,目前的PBA模型仅适用于二维摄影,不能解决三维摄影条件下短基线的平差问题。 展开更多

关键词 短基线 视差角光束法平差 三维摄影条件 数学证明

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基于机器视觉的水域远程监测应用系统方案设计 被引量：2

8

作者 严成 何宁 +1 位作者 庞维庆 邓德迎 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2019年第8期149-153,共5页

针对水面污染区域的识别及快速测量,通过电子测量手段和图像甄别方法,提出了一种高精度的水面污染面积测量方案,以满足水域管理和监测盲点污染需求。根据机器视觉的单目视觉测距原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及污染区域... 针对水面污染区域的识别及快速测量,通过电子测量手段和图像甄别方法,提出了一种高精度的水面污染面积测量方案,以满足水域管理和监测盲点污染需求。根据机器视觉的单目视觉测距原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及污染区域方位信息。系统通过图像分割与堆叠技术对拍摄图片中油污染区域特征进行人工圈定边界识别,利用适用于该面积测量的视觉图像处理方法,设计了水面污染面积测量的人机交互,实现对污染区域面积进行实时或后期测量。试验结果表明,通过无人机实际飞控测量及软件处理,为水域管理提供有效依据,模拟水面污染面积测量精度为10-3 m^2,测量相对误差低于5%,垂直拍摄平均相对误差低于1.3%。 展开更多

关键词 机器视觉 面积测量 图像处理 人机交互 无人机飞控

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基于视觉传感的地面烟火监测系统设计 被引量：1

9

作者 严成 何宁 +1 位作者 庞维庆 邓德迎 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第5期1290-1295,共6页

针对地面火灾区域识别的实时性要求,提出了一种高精度的地面烟火面积快速测量方案,通过电子测量手段和视觉传感图像甄别方法,对拍摄图像的特征区域进行处理。根据单目视觉测距成像原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及烟火区... 针对地面火灾区域识别的实时性要求,提出了一种高精度的地面烟火面积快速测量方案,通过电子测量手段和视觉传感图像甄别方法,对拍摄图像的特征区域进行处理。根据单目视觉测距成像原理,采用无人机航拍为该测量过程提供相应参数及烟火区域方位信息。系统采用视觉图像分割与堆叠技术,初步判别存在烟火区域特征并进行人工圈定边界识别,运用人机交互进行实时烟火面积判断测量。实验结果表明:通过无人机实际飞控测量及软件处理,能准确判断地面烟火区域及位置信息,模拟烟火区域面积测量精度为10^-3 m^2,测量相对误差低于5%,垂直拍摄平均相对误差低于1.3%。 展开更多

关键词 视觉传感 人机交互 面积测量 地面火灾监测 无人机飞控

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三维激光扫描技术应用于机翼微变形检测 被引量：8

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作者 朱赞 姚钘 +2 位作者 王建琦 李阳 龙诗科 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第5期115-119,共5页

飞机飞行过程中,机翼和机身通常会产生人眼无法直接识别的局部和结构性微小变形,进而损害飞机的飞行气动性能。针对这一问题,本文将能达到毫米级逆向建模的三维激光扫描技术应用于飞机机翼的微变形检测中,通过设计的方案对整个过程的点... 飞机飞行过程中,机翼和机身通常会产生人眼无法直接识别的局部和结构性微小变形,进而损害飞机的飞行气动性能。针对这一问题,本文将能达到毫米级逆向建模的三维激光扫描技术应用于飞机机翼的微变形检测中,通过设计的方案对整个过程的点云获取、点云配准、滤波去噪、封装建模和变形指标提取等各个技术环节进行了探索,并验证了整个技术流程的可行性。同时,通过对比分析试验对三维激光扫描技术应用于机翼微变形检测的精度进行了评定,试验结果表明该技术的综合探测精度可达0.12 mm,能够达到试验扫描仪器的标称精度。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云处理 机翼模型 变形检测 可靠性分析

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基于Jetson Nano视觉应用平台设计 被引量：5

11

作者 龙诗科 蒋奇航 +1 位作者 包友南 王建琦 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第9期99-101,108,共4页

Jetson Nano为硬件基础核心,设计并实现了目标信息检测系统。整个系统由摄像头、Jetson Nano、外围电路设备三大部分构成。通过高性能深度学习推理优化器—TensorRT技术的应用加速了神经网络的推理,实现了既能快速识别照片,又能通过摄... Jetson Nano为硬件基础核心,设计并实现了目标信息检测系统。整个系统由摄像头、Jetson Nano、外围电路设备三大部分构成。通过高性能深度学习推理优化器—TensorRT技术的应用加速了神经网络的推理,实现了既能快速识别照片,又能通过摄像头实时检测目标的效果。通过实际环境的测试表明:该系统能实时完成检测视频画面的目标信息。此外,该系统具有核心处理单元体积小,能快速在多个无人系统场景部署应用的优势,且性能满足各项技术指标要求。 展开更多

关键词 人工智能 神经网络 机器视觉 TensorRT技术 Jetson Nano

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2005—2019年金花茶自然保护区生态环境质量评价 被引量：7

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作者 郭金源 赵海盟 +4 位作者 韩雪蓉 李嘉力 李丽和 杨海菊 杨彬 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2021年第11期7-11,共5页

生态评价对自然保护区的科学有效管理和可持续发展具有重要意义。本文基于空间分辨率为30 m的Landsat影像和时间分辨率为8 d的GLASS数据,采用由生态环境功能指数、生态环境稳定指数、生态环境胁迫指数加权构建的生态环境质量指数(EQI),... 生态评价对自然保护区的科学有效管理和可持续发展具有重要意义。本文基于空间分辨率为30 m的Landsat影像和时间分辨率为8 d的GLASS数据,采用由生态环境功能指数、生态环境稳定指数、生态环境胁迫指数加权构建的生态环境质量指数(EQI),对2005—2019年金花茶自然保护区的生态环境质量进行评价。结果表明,金花茶自然保护区生态环境质量整体良好;2005—2019年生态环境质量不断得到改善;生态环境质量等级为差和低的区域主要分布在保护区四周,所占比例自2014年逐年增加,这与周边居民人为活动密切相关。 展开更多

关键词 生态环境质量指数 金花茶自然保护区 生态环境 生态环境功能指数 生态环境结构指数 生态环境胁迫指数

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