针对车用驱动电机转矩波动引起悬架系统振动进而造成车内噪声的问题,提出通过改善悬架纵向和垂向振动传递特性来实现减振的优化方法。通过扭杆梁柔性化、高频衬套模型的ADAMS实现等措施保证悬架弹性元件的精确描述来建立适用于高频仿真的悬架模型,并基于此模型进行振动传递特性分析,最后基于ISIGHT集成多学科软件实现多目标全局优化。优化结果表明:在略微减小垂向振动传递函数加权面积的基础上使纵向振动传递函数加权面积减小了17.23%,且在目标频段内振动传递优化效果显著。

考虑回位弹簧的预紧力、系统摩擦力、阀口间隙以及制动液体积弹性模量的变化,建立了面向制动踏板感觉的制动主缸动力学模型。开展了不同推杆速度下的制动主缸特性试验,进而辨识了模型的关键参数。经过对比与分析发现,试验结果与仿真结果一致性较好。进而分析了影响制动踏板感觉的关键因素,结果表明:活塞内径、回位弹簧预紧力和刚度以及制动液气体含量对面向制动踏板感觉的制动主缸特性具有重要的影响。

提出了高速公路智能空间(HIS)-车框架理论,研究了车辆经过高速公路隧道时的行驶状态。首先建立车辆纵向、横向动力学模型,并基于车辆道路行驶的特点,分别研究车辆纵向、横向的行驶状态,并运用模型预测控制方法对车间距、横向偏移等状态预测,结合预测控制算法的特点设置变量条件,最后采用MATLAB/CarSim进行联合仿真。仿真结果表明:采用高速公路智能空间(HIS)-车框架理论可以完成当某车前方道路发生交通事故时预测出车辆距离以及该车的侧向偏移等数据,以保证车辆安全行驶。

通过实验测试与回归分析相结合的方法,研究了半圆形拉深筋的圆角半径和金属流动方向对拉深筋阻力的影响。通过专门设计的实验装置,分别测取了以圆角半径和金属流动方向为变量的拉深筋阻力数据,分析得出圆角半径对拉深筋阻力的影响呈近似线性关系,金属流动方向对拉深筋阻力的影响呈近似的抛物线关系。综合两个参数的影响规律,基于回归分析方法建立了拉深筋阻力的近似解析模型。最后,通过回归系数的T检验得出,金属流动方向对拉深筋阻力的影响要比圆角半径显著,并且金属流动方向与圆角半径的耦合效应较小。

研究了随机用户均衡路网中交通量的随机波动现象。基于随机效用理论,运用贝叶斯定理构建了可以反映随机用户均衡路网中路径路段交通量概率分布的交通配流模型,避免了交通量的随机性在交通配流模型中被忽略的问题。侧重分析了路网中驾驶员的随机路径选择行为以及道路通行能力的不确定性对交通量波动的影响。设计了一种马科夫链-蒙特卡洛算法用来根据交通量概率分布估计路径路段交通量的统计特征。在一个中等规模路网上对提案模型进行了验证,结果表明:模型可以有效地评估出路径选择行为以及通行能力不确定性等因素对交通量波动的影响。

分析了在驾驶决策过程中的生理和心理活动,确定了影响驾驶决策的主要因素,例如感知范围、驾驶经验等。在此基础上,考虑驾驶心理,计算了驾驶员感知临界值和紧急响应临界值,并且利用模糊聚类方法对信息样本分类,得到信息样本在不同驾驶决策上的隶属程度,从而判别驾驶员采取加速、减速、匀速自由驾驶或紧急制动。最后,分析了不同道路等级条件下驾驶员心理感知响应的临界值变化。结果表明:驾驶员心理感知范围并不只是驾驶员视觉上对距离的感应,在不同速度条件下驾驶员心理也会发生很大变化。本文方法直观、简单,可为交通仿真和交通安全提供理论依据。

考虑钢梁与混凝土板之间的滑移,对钢-混简支结合梁的基本动力特性及移动荷载作用下的动力响应进行了试验研究,并将试验结果与理论分析结果及数值分析结果进行了对比分析,结果吻合良好。分析结果表明:由于柔性抗剪连接件的存在,在外荷载作用下结合梁中钢梁与混凝土板之间发生相对滑移,对结合梁的动力响应产生显著影响。

以六榀轻骨料作为混凝土建筑材料对剪力墙进行了抗震性能方面的研究。采用有限元软件ANSYS构建了轻骨料混凝土剪力墙非线性有限元模型,构成模型的滞回曲线与试验滞回曲线完全吻合,由此通过试验的方法可以解决无法准确模拟轻骨料混凝土力学性能的问题。在此基础上,通过试验分析了该轻骨料混凝土剪力墙在抗震性能方面的主要影响因素,为建筑工作者在实际工作中进行更好的建筑设计提供了指导。

分两次试验分别对高温作用下混凝土材料的抗压强度变化与抗震性能变化进行了相关的研究。将未受火的试件与受火试件进行对比,通过对混凝土破坏形态的研究,运用SPSS统计分析软件对温度与抗压强度的变化进行整理,得出温度静置时间与抗压强度的关系;通过对受火后试件骨架曲线,刚度、延展性和承载力的分析,得出结论:高温作用后,试件的屈服载荷、峰值载荷和极限载荷均大幅度降低,而剪承载力则随着轴压比的增大而增大,超过一定界限后,反而会降低。同时,本文提出了受剪承载力的计算公式,在实际生活中,可将该公式作为火灾后的建筑物破坏鉴定。

为了促进发动机直接起动模式的成功实现,在一台四缸GDI发动机上研究了不同主动因素和被动因素对发动机首循环着火和转动特性的影响,并分析了在不同被动因素下使首循环能够可靠着火的主动因素控制范围和获得较好转动特性所对应的主动因素优化选取。研究结果表明:合理控制点火正时和过量空气系数能使首循环同时获得较高的燃烧压力及燃烧一致性。不同冷却液温度、轨压和活塞初始位置等被动因素下,保证首循环可靠着火的点火正时和过量空气系数范围也存在一定的差异。并且,不同被动因素下需分别选取适当的点火正时和过量空气系数才能使首循环获得较高的转动速度,促进发动机直接起动模式的实现。

为研究机械约束对缸盖热状态的影响,自行搭建了可以进行带机械约束的缸盖热疲劳模拟试验台,并以某型号的缸盖为例进行了有机械约束和无机械约束的缸盖热疲劳对比试验。试验结果表明:未施加机械约束的缸盖应力测点最大热应力相对误差比有机械约束高20%,平均相对误差则高于10%,说明在缸盖热疲劳模拟试验研究中机械约束的影响是不可忽视的。

针对某型装有液力自动变速器的重型载重汽车,设计了电控系统的TCU硬件电路实现方案,在其内部固化了各种控制程序,包括换挡控制、闭锁离合器控制、液力缓速器充排油控制、换挡品质控制等;采用分层、分模块方式开发了电控系统的软件。制定了重型车两参数自动换挡策略,结合台架试验,最终实现功能验证。结果表明,所设计的电控系统软硬件能够实现对自动变速箱的综合控制,并且能够改善换挡质量。

针对传统多轴振动台内力耦合控制策略控制参数复杂、控制效果差的缺点,提出一种基于变形位移和变形力空间的内力耦合控制策略。给出超冗余振动台电液伺服系统的非线性方程及机械部分的单刚体动力学模型,在内力耦合空间分析的基础上,通过内力合成矩阵对合成内力进行闭环反馈补偿,由冗余变形分解矩阵将补偿量分配到各液压伺服阀的输入端。仿真结果显示该算法能有效降低超冗余液压振动台的液压缸出力及耦合内力。

分析了平衡式两排轴向柱塞泵缸体的受力情况,推导了缸体倾覆力矩的计算公式,同时也给出了使缸体、配流盘保持轴向液压力平衡的计算公式和计算程序。取内、外排柱塞同为相等偶数和同为相等奇数,利用Matlab编程绘制出其倾覆力矩随缸体转角变化的动态曲线。研究表明:内、外排柱塞同为相等奇数或偶数时,平衡式两排轴向柱塞泵内外排的倾覆力矩可部分抵消,甚至完全抵消,使其缸体总的倾覆力矩大幅降低,其倾覆力矩的波动周期不变,且内、外排柱塞同为奇数时的倾覆力矩要小于同为偶数时的倾覆力矩。

设计了符合正常人体自然站起时重心轨迹变化的新型智能站起运动康复训练系统的机械结构,对其有限元模型进行了力学分析,并应用Hyperworks软件对其进行尺寸优化,进而在此基础上对其进行改进与优化设计。结果表明:本文给出的机械结构既满足系统需要的力学设计要求,又具有加工安装简单、包装运输方便、重量轻、成本低和安全可靠的特点,易于产品化推广。

分析了型材柔性三维拉弯成形工艺的可控因素和不可控因素,提出了该工艺稳健分析优化设计方法。通过有限元模拟,对可控因素和不可控因素进行正交试验分析,找出了影响较大的因素。采用在减小回弹的基础上控制型材厚度变化率的综合质量损失为目标函数,用响应面模型对其进行函数拟合,然后利用遗传算法对目标函数进行稳健优化。试验验证结果表明:采用该方法进行稳健优化设计后,能够在满足约束条件的情况下有效减小综合质量损失。

以3颗铆钉连接的5052铝合金自冲铆接头为对象,通过试验的方法研究多铆钉自冲铆接头力学性能机理。获得了m-o自冲铆接头(简称m-o接头)和m-i自冲铆接头(m-i接头)的静力学和疲劳试验数据,选择正态分布和二参数威布尔分布检验数据的有效性,通过最小二乘法获得疲劳寿命最佳拟合直线和疲劳载荷-疲劳寿命曲线二参数幂函数方程。结果表明:接头静态和疲劳失效形式分别为下板被拉出和下板断裂。铆钉分布结构对接头静强度、变形能力、能量吸收能力、疲劳寿命及它们的稳定性均有影响。m-i接头静力学性能良好,m-o接头整体具有良好的疲劳性能。疲劳测试中,铆钉分布结构会导致首要和次要承载顺序的产生,疲劳断口为首要承载顺序所在位置。

为了提高风力机叶片性能,基于家燕翅膀翼型良好的气动特性进行了风力机叶片的仿生设计。采用计算流体动力学,对仿家燕翼型和标准叶片翼型的性能进行模拟和对比,结果表明,仿家燕翼型具有较高升力系数和升阻比。基于家燕翼型进行100 W风力机叶片的仿生设计,并对标准100 W风力机叶片和仿生设计叶片进行数值模拟和风力机效率实验。结果表明:相比于标准叶片,仿家燕风力机叶片展向位置翼型上下表面压力差有较大提高,能有效提高风力机叶片效率,效率比标准叶片提高25%以上。

为了提高四足机器人在未知复杂地形下的快速平稳通过能力,基于直腿四足机器人模型对机器人着地相控制方法进行了研究。首先,针对在复杂路面下的运动工况,建立了直腿四足机器人的运动学和动力学模型。其次,基于弹簧负载倒立摆动力学特性,在机身多个自由度上引入弹性阻尼等虚拟元件,在着地相过程中实现了对包括前进等在内的多个机身运动自由度的控制。最后,在虚拟样机仿真中实现了机器人在平坦路面和复杂路面下的运动,验证了控制方法的正确性和有效性。通过对仿真结果的分析,总结出两种控制策略在运动平稳性、能耗水平和耦合运动等方面的优劣,为提高机器人在不同运行工况下的综合运动性能奠定了基础。

针对所设计的一种基于液压驱动的六足机器人步行腿,建立了腿部运动学模型并分析了其足端运动空间。构建了腿部性能测试系统,设计了性能测试台控制系统硬件,并开发了运动测试软件。试验结果表明:腿部单关节的运动跟踪误差和关节协调运动跟踪误差均小于1°,关节动态特性满足频率0.5 Hz时幅值衰减小于-3 dB,验证了步行腿性能能够满足六足机器人的运动需求。

针对一种双臂巡检机器人越障过程中脱线手臂的自主抓线问题,提出了一种自主抓线控制方法。首先,基于输电导线纹理特征和积分投影方法估计导线的位姿(偏距、偏角)。然后,基于输电导线的位姿偏差设计自主抓线的仿人智能控制器,利用偏角、偏距和线宽的估计值并结合机器人的倾角信息对机器人进行自主抓线控制。实验表明,该方法能在不同光照和背景下有效估计输电导线的位姿,可靠控制脱线手臂自动落线。

在电动汽车永磁同步电机的无传感器控制中,转子磁链值的参数摄动对转子速度和角度的辨识效果影响较大。为此,可以把转子磁链作为变量加入到扩展卡尔曼滤波器中进行辨识,但这会增加运算矩阵的阶数,造成实际系统运算量偏大。为解决这一问题,通过坐标变换的方法将高阶的扩展卡尔曼滤波器分解成为两个并行的低阶卡尔曼滤波器,提出一种用于永磁电机无传感器控制的非线性两段扩展卡尔曼滤波器,并在理论上分析了滤波器所需的乘法加法运算次数。仿真及实验结果表明:与原有传统卡尔曼滤波器相比,该算法减少了一定的运算量并保持了良好的辨识效果。

OPRA_m是研究二维相对方位关系的经典模型之一,但解决实际问题通常需要考虑多维空间中的方位关系,为了表达三维空间中点对象间相对方位关系,将xoy平面相对方位和z轴相对方位相结合;通过定义与之相对应的能表达相对方位信息的两个相对角得到3DOPRA_m模型,并给出其在多粒度下的形式化定义及逆关系。给出了3DOPRA_m模型的概念邻域。最后用其基于动作的邻域关系描述汽车导航问题。结果表明,本文提出的模型能够细致、合理地表达三维空间中点对象间的相对方位关系,在实际中有广泛的应用前景。

为了降低通讯可诊断性的计算成本及通讯成本,提出了一种在分布式系统中求解可诊断性的同步策略。通过分布式系统中事件的时序关系,在保证可诊断性不变的前提下,减少同步操作的执行次数,并且化简同步方法,将与可诊断性无关的路径删除,不参与同步。定量讨论了分布式系统的可诊断性,用同步操作及同步成本作为参数,分析了分布式系统结构对可诊断性的影响。

为实现RDF的高效查询,提出了一种基于SPARQL到SQL查询转换的RDF查询处理方法。给出了SPARQL图模式到SQL查询的转换规则,以及SPARQL查询到SQL查询的转换规则。建立了SPARQLtoSQL实验系统,通过对实验结果分析,证明了实验系统的可行性、正确性以及有效性。

提出了一种面向GPU的性能可移植的并行归约求极值优化算法和全局访存优化算法,对Bellman-Ford算法进行并行化改造,以解决不同类型GPU设备上都存在的并行粒度不足和全局内存访问不连续等问题。实验结果表明:本文的优化算法在NVIDIA和AMD的多款GPU设备上都取得了很好的效果,经本文算法优化后的程序性能较原始GPU并行版本提升3~6倍。

针对无线传感器网络路由协议形式化描述与验证的问题,提出了一种形式化方法L-π演算。定义了L-π演算的语法,形式化描述无线传感器节点的广播与单播的通信行为。定义了相应的结构同余,描述了节点表达式的非顺序性。定义了相应的迁移规则,提供了路由协议形式化模型的动态推演功能。通过对无线传感器网络簇头选择协议的描述展现了L-π演算的能力。通过无线传感器网络簇头选择协议的验证实验说明了该方法能有效验证无线传感网络路由协议。

研究了多核网络处理器上流媒体应用的软件架构,在混合流水线(HPL)模型的基础了提出了虚拟流水线(VPL)模型,该模型能够克服HPL负载难以均匀分配的问题。VPL模型将功能逻辑设计和资源分配相分离,增强了应用开发阶段的灵活性。为VPL提出了AF和NAF两种数据流映射策略,并对两种策略的性能进行了理论分析和实验测试, 探讨了二者之间如何选取。作为VPL的应用实例,基于VPL模型在Cavium OCTEON处理器上设计了流媒体网关应用HiliMG。对HiliMG的实验结果证明了VPL相对于HPL模型的性能优势,VPL使得吞吐率提升13%以上。

针对BitTorrent网络中free-riding行为导致文件分享速率降低、上行带宽浪费的问题,提出一种基于声望值的信任管理模型。模型使用“上传信任值”与“评价可信值”两种评价标准迭代计算的方式对节点在网络中的表现予以评价,结合节点的下载行为和上传行为,避免节点针对单一评价标准做出相应欺骗行为,通过多个指标识别不诚实节点,降低free-riding节点获得资源的机会。PeerSim仿真实验结果表明:该模型可以有效屏蔽free-riding行为,提高BitTorrent网络的文件分享速率,对女巫攻击和勾结攻击具有较好的屏蔽效果。

根据对无线传感器网络静态和移动汇聚节点模型的分析,在应用层延迟容忍的基础上提出了一种移动延迟容忍的策略。该策略利用移动代理节点代替静态的汇聚节点,移动到节点附近进行数据的收发,缓解了“能量洞”问题。延迟容忍的节能策略能够在移动汇聚节点的环境下利用应用层对数据延迟的容忍级别来降低数据传输的能量消耗,很大程度地延长了网络生命周期。

针对常规的社区检测方法不能揭示出社区结构的多尺度特征这一问题,本文通过对复杂网络传导率函数C与社区平均凝聚概率的分析,提出了一种局部启发变异策略,同时将复杂网络谱分析与遗传算法相结合,提出了多尺度社区检测算法HGASA。在人工网络和现实网络上对HGASA算法进行了测试,实验结果表明了HGASA算法的有效性和高效性。

针对远程视频监控的实时性要求,提出了一个基于动态策略的网络视频监控系统。该系统包括两个部分:基于X264编码器和Live555流媒体服务器的Linux平台网络视频监控系统服务器,以及基于VLC播放器的Windows平台网络视频监控系统客户端。为了提高编码效率以及网络的利用率,提出了帧内预测模式的动态选择算法策略和基于网络状况的码率自适应策略。实验结果验证了方案的可行性,并收到了较好的监控效果。

在现有动力学特征基础上,提出了基于相关性度量的触觉步态组合特征优化方法(CCFO)。采用数学形态学提取触觉步态区域特征,同时提取触觉步态的图像特征,包括校正后外接矩形长宽比和对比度、相关性、熵等特征;采用相关性度量准则优化得到动力学特征,通过分析图像特征的相关性保留最优图像特征,优化后特征线性叠加构成触觉步态特征集。实验数据采用ITCSH GaitⅡ步态数据库,计算各特征组内相关系数和变异系数,结果表明,各特征具有较好的稳定性,并在身份识别中验证了特征集的有效性,实验结果说明CCFO方法可以有效地减少特征数,提高识别率。

兼顾LTE(Long term evolution)通信技术中移动终端的节能效果和响应速度,提出了一种带有休眠延迟机制的非连续接收DRX(Discontinuous reception)节能策略。考虑到网络中实际缓存容量的有限性,建立了一个带有休假延迟和启动阶段的多重休假有限容量排队模型,综合使用嵌入Markov链方法和补充变量的方法,导出系统阻塞率、能量节省率和数据帧延迟等指标表达式。结合数值实验和仿真实验,揭示了不同指标之间的折衷关系。对DRX中的休眠延迟器长度和系统容量大小进行了优化设置,为无线通信网络节能策略的改进及优化提供了理论依据。

对片上网络访存延迟均衡性展开了研究,提出基于总延迟预测的访存报文仲裁技术。首先,依据访存报文后续路径的拥塞信息预测访存报文未来等待延迟,并计算出总延迟。其次,基于预测的总延迟对竞争同一链路的访存报文进行仲裁。在Mesh片上网络路由器中,对该技术进行了设计和实现。实验结果表明:在不同的网络规模和报文注入率下,与经典Round-Robin仲裁机制相比,本文技术能够极大减少片上访存的最大延迟和延迟标准差,减少平均延迟,证明能够获得更佳的访存延迟均衡性。

针对传统图像串扰度的测量需精密光学仪器,数据处理复杂且对环境光线要求苛刻的问题,提出了一种人眼观测结合亮度比例尺的双目图像串扰度检测方法。该方法首先生成用于串扰度检测的测试图,然后根据可视亮度相等原则选取最佳观测位置,最后通过对串扰区域与亮度比例尺间进行选择性匹配的方法得出串扰度的估计值。实验结果表明:本文方法的测试结果与HIS颜色模型的电脑测试结果完全相同,可以真实描述光栅式自由立体显示系统的串扰程度。同时,本方法的检测结果不受实验光线的影响,对检测环境具有很强的鲁棒性。

为解决宏蜂窝中覆盖毫微微蜂窝(Femtocell)引起的干扰问题,建立了同层干扰和跨层干扰同时存在时的数学模型。利用干扰因子进行干扰定性并划分干扰区域,将整个网络分为同层干扰主导区、跨层干扰主导区和同层跨层均衡区。根据干扰模型设定合理的干扰因子,在不影响Femtocell用户(FUE)性能的条件下,只需单独考虑同层干扰或跨层干扰。研究了3种区域的概率分布,为实际工程中部署毫微微蜂窝等微小基站提供了理论依据,同时降低了频谱分配、功率控制和接入管理等干扰管理策略的复杂度。

针对核磁共振信号中的噪声,在二进小波变换基本原理的基础上,研究了小波模极大值重构方法,将该方法与自适应滤波方法相结合应用到含噪声信号的干扰滤除中,通过分析包络信号拟合后的初始振幅、平均衰减时间和相位等数据可知,含噪声信号经自适应和小波模极大值重构方法滤波处理后拟合得到的特征参数误差最小且信噪比得到最大的提高。同时,通过实测数据得知采用自适应和小波模极大值重构方法进行噪声滤波后的结果与钻孔结果的一致性较好,验证了本文所提方法的有效性。

在分析无缆存储式地震仪远程监控的需求和现有通信技术特点的基础上,提出了基于北斗卫星通信技术的无缆存储式地震仪远程质量监控系统的设计方案,并完成了基于ARM9处理器和Linux嵌入式操作系统的地震数据采集端用户单元软硬件设计。采用Microsoft Visual C++6.0作为上位机软件的开发工具来进行主控中心监控管理软件的设计,实现了无缆存储式地震仪稳定的远程监控。该系统的设计与开发为无缆存储式地震仪的远程质量监控提供了有效方法,提高了无缆存储式地震仪在野外施工的灵活性与可靠性。

给出一种在缺少窃听节点信道信息、存在直接链路的情况下基于放大转发的中继波束赋形加人工噪声的传输方案。基于凸优化理论,对中继的波束赋形权值进行了优化,优化结果是唯一的和全局性的。仿真结果表明:利用此方案能够有效地防止窃听节点窃听,减少信息泄露,从而提高安全传输速率。

针对以往单声道浊语音分离算法对目标语音信号分离不稳定性和信噪比低的不足,引入了浊语音的另一个重要特征,即信号能量。提出了一种基于信号能量的浊语音分离算法,算法对经典的Hu-Wang算法进行了改进,将能量特征应用于听觉重组部分,通过能量特征来改进目标语音听觉流的重组性能,降低噪声对重组后的目标听觉流的干扰,提高算法的稳定性。实验结果表明:与Hu-Wang算法相比较,该改进算法可提高目标语音的分段信噪比,改善了目标浊语音的分离性能。

针对现有感知模型无法有效描述无线多媒体传感器真实感知能力的缺陷,提出一种新的三维有向感知模型。在此基础上,针对目标覆盖问题,为降低算法复杂度,设计了一种基于仰俯角优化和偏向角优化的两阶段目标覆盖算法。对于仰俯角和偏向角优化部分,利用差分进化算法进行求解,以达到利用少量传感器节点实现监测目标被全部覆盖的效果。仿真实验表明:对比随机部署方法,本文方法所需的传感器数目大幅下降。

为了解决无线传感器网络中由固定基站引发的负载不均衡及路由空洞问题,借助移动基站提出了一种数据收集算法。首先在网络中引入两种不同类型的基站,进而有效地解决了由固定基站带来的路由空洞问题和由移动基站带来的通信延迟问题。其次,算法采用了中转数据拦截策略,该策略可在数据传递途中利用局部数据采集最小树上节点对中转数据实施拦截,达到减少数据传输距离、降低网络能耗的目标。仿真结果表明,该算法可以显著改善网络性能。

为了对驾驶过程中使用手持电话行为实施监控和预警,提出了一种基于机器视觉的驾驶人使用手持电话行为检测方法。该方法使用ASM算法分割出面部肤色区域,并运用F-B Error算法在头部发生偏转时对肤色区域进行跟踪。在此基础上,提出用自适应肤色范围提取算法进行肤色检测,并确定手部图像候选区域。提出了CMOG特征描述手部图像,并综合使用CMOG特征与HOG特征在手部图像候选区域中确定驾驶人的手部图像。最后,运用三模式逻辑判别方法判别驾驶人使用手持电话的行为。实验结果表明:该方法能够有效检测出驾驶人在驾驶过程中使用手持电话的行为。

为了解决粒子滤波在粒子采样阶段没有利用观测信息的问题,提出一种基于二次预测的粒子滤波算法(SP-PF),并在图形处理器(GPU)上进行了并行实现。首先,从状态转移函数中采样得到预测粒子,通过最小二乘估计,构建一个新的粒子采样器;然后,在预测粒子的基础上,将当前的观测信息引入到粒子的二次预测中,经过两次预测后,每个新粒子都是对当前状态的无偏估计;最后,通过粒子加权的方式对当前状态进行估计,估计完成后再对粒子进行重采样。实验结果表明:该算法的估计精度优于标准粒子滤波(SPF)、辅助粒子滤波(APF)和无迹粒子滤波(UPF),且GPU显著提升了SP-PF的处理效率。

针对色域映射失真类型图像,在传统算法的基础上提出了一种新的图像质量评价方法。首先,阐述了该评价方法对图像特征提取的目的及方法,并形成最终的评价公式GMSIM。然后,使用已有的3个色域映射图像集和TID2008图像库对GMSIM算法进行参数拟合和预测准确性分析,对色域映射图像库采用命中率来表征算法性能。实验结果显示:GMSIM算法对色域映射失真图像主观感知的预测准确性比传统的SSIM方法提高约4.5%,但仍有较大的进步空间;在TID2008图像库的预测性能也有所提高。

依据图像区域的对比度以及空间位置等先验视觉显著性知识,进行了自下而上、数据驱动的图像显著性区域检测。首先,提取图像中的前景区域,构造区域的对比度、空间位置特征函数,然后融合这些特征计算显著图。该算法将图像的空间关系与区域关系联系起来,得到了较精确的显著图。通过对国际上现有的公开数据集MSRA-1000的测试结果表明:本文算法可以抑制非显著区域干扰,显著图的一致性较高。同时,将本文算法的显著图应用于分割显著性区域,能够得到较好的分割效果。

为了准确地提取眼部特征,提出了一种人眼虹膜检测及眼角定位的新方法。首先用AdaBoost算法在复杂背景下识别人脸,再用方差积分投影方法提取眼睛区域。然后设计了可变形圆形模板,利用可变形圆形模板及改进的优化匹配函数来确定虹膜中心及计算虹膜半径,并在此基础上根据眼睛的结构特征,用设计的线形模板计算内外眼角相对虹膜中心的角度方向,并在该方向下用Harris角点检测算法确定眼角最佳位置。最后,利用IMM人脸库验证了本方法,实验结果表明:本方法可以很好地对面部图像中的人眼虹膜及内外眼角进行准确定位。

针对阵列系统接收数据有限且存在空间非均匀噪声的信源数估计问题,提出一种基于Bootstrap和特征子空间投影的新方法。该方法将阵列信号的协方差矩阵分别投影到信号的特征子空间和噪声的特征子空间,提出了以特征空间投影为基础的一系列假设检验。数据分布未知,应用Bootstrap技术估计零假设下检测统计量的分布。通过仿真证明了所提方法在信源等功率、不等功率以及噪声功率不等的情况下有较好的性能,尤其在低信噪比和小快拍数的情况下有较好的性能。

为了实现电磁平面波在不同目标上的选择性聚焦,提出了一种基于波动方程时间反转不变性的时间反转算子分解算法。该算法利用天线阵列发射和接收的目标探测信号获得传输矩阵和时间反转算子,然后对该算子进行特征值分解,其中非零主特征值的个数对应目标个数,而每个非零主特征值所对应的主特征向量则包含了相应目标的方位信息。根据每个目标相对应的特征向量计算目标域中各观测点的目标函数可获得目标域中的目标函数值分布情况,并实现在不同目标处的选择性聚焦。最后,通过仿真实验验证了电磁平面波情况下基于时间反转算子分解的选择性聚焦方法的准确性和有效性。