基于单目视觉的火箭回收高度测量技术研究

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作者 路荣 张高鹏 +6 位作者 曹剑中 陈卫宁 郭惠楠 张海峰 张哲 梅超 关蕾 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期2166-2188,共23页

精确测量火箭实时高度是完成火箭回收任务的重要前提之一,为了实现对火箭高度的实时测量,本文对基于单目视觉的火箭回收高度测量技术进行了研究。首先针对火箭回收过程中的烟雾场景,在何凯明暗通道去雾算法的基础上,结合视网膜大脑皮层(... 精确测量火箭实时高度是完成火箭回收任务的重要前提之一,为了实现对火箭高度的实时测量,本文对基于单目视觉的火箭回收高度测量技术进行了研究。首先针对火箭回收过程中的烟雾场景,在何凯明暗通道去雾算法的基础上,结合视网膜大脑皮层(Retinex)理论对透射率函数进行改进,从而提升了去雾算法对不同雾环境下的适应性。其次,针对火箭回收中靶点的特性,提出了适用于靶点特征提取的算法,并设计实验验证了算法的可行性与可靠性。针对火箭与地面靶点的几何特性构建了数学模型,并设计实验定量分析了高度解算算法的可行性。最后定量分析了不同雾浓度下不同去雾算法对高度测量结果的影响。仿真和实物实验结果表明,根据本文提出方法计算得到的火箭高度解算精度在0.5 m以内,可满足火箭回收中对高度测量的需求。 展开更多

关键词 火箭回收 单幅图像去雾 质心提取 高度解算 单目视觉

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中纬度中间层顶钠原子密度高度分布的长期变化趋势研究(2010—2021)

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作者 陈峰磊 荀宇畅 +6 位作者 王泽龙 杜丽芳 郑浩然 徐亦萌 龚少华 王继红 杨国韬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期429-438,共10页

中间层顶/低热层区域(the Mesosphere/Lower Thermosphere,简称MLT)的高度为70~110 km,为了研究这一区域对太阳活动的响应,本文以钠原子为示踪物,对北京延庆(116.0°E,40.5°N)钠共振荧光激光雷达2010年1月—2021年8月近一个太... 中间层顶/低热层区域(the Mesosphere/Lower Thermosphere,简称MLT)的高度为70~110 km,为了研究这一区域对太阳活动的响应,本文以钠原子为示踪物,对北京延庆(116.0°E,40.5°N)钠共振荧光激光雷达2010年1月—2021年8月近一个太阳活动周期的数据进行了分析,发现钠原子柱密度的长期变化显著,与太阳黑子数的变化呈现出正相关趋势.延庆钠层质心高度的线性趋势在这期间总共上升了311.4±706.6 m,长期变化趋势并不显著.自2018年开始,半高全宽对应的高度范围出现了明显的增加,但是上边沿升高的幅度不大,目前受到广泛关注的热层金属层的观测与研究更依赖于激光雷达探测灵敏度的提升. 展开更多

关键词 激光雷达 钠层 太阳活动 钠层的质心高度 钠层上边界

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基于质心高度增量特征的目标识别算法 被引量：1

3

作者 于洋 郑伟 +1 位作者 宋建辉 刘砚菊 《计算机仿真》 北大核心 2023年第4期213-218,共6页

针对传统目标识别算法识别准确率低、复杂度高等问题,提出基于质心高度增量特征的目标识别算法。在提取轮廓特征阶段,以轮廓质心为参考点,对于任意采样点,根据其它采样点相对于该点的高度关系构建质心高度增量描述符。描述符不仅计算简... 针对传统目标识别算法识别准确率低、复杂度高等问题,提出基于质心高度增量特征的目标识别算法。在提取轮廓特征阶段,以轮廓质心为参考点,对于任意采样点,根据其它采样点相对于该点的高度关系构建质心高度增量描述符。描述符不仅计算简单,对旋转、平移和缩放等几何变换具有不变性,而且引入轮廓顺序这一全局特征,提升了描述符的鲁棒性和区分能力。在特征匹配阶段,利用轮廓顺序已知这一优势,采用动态规划算法计算质心高度增量描述符的相似度,最后引入形状复杂度分析,优化识别效果。MPEG-7测试集和Kimia99测试集的实验结果表明,上述算法能够有效的对目标图像进行匹配识别,而且对于噪声的干扰具良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 轮廓 质心高度增量 动态规划 形状复杂度 目标识别

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合肥上空钠层夜间激光雷达观测的初步研究 被引量：2

4

作者 陈廷娣 薛向辉 窦贤康 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期873-878,共6页

介绍了中国科学技术大学的米-瑞利-钠荧光双波长激光雷达系统,其双波长发射和三通道探测技术使得该激光雷达系统能够对近地面到110 km高度范围内的多种物理量——气溶胶、大气温度和密度、钠层密度进行探测.利用该激光雷达系统近一年的... 介绍了中国科学技术大学的米-瑞利-钠荧光双波长激光雷达系统,其双波长发射和三通道探测技术使得该激光雷达系统能够对近地面到110 km高度范围内的多种物理量——气溶胶、大气温度和密度、钠层密度进行探测.利用该激光雷达系统近一年的钠层密度观测数据,分析了合肥地区(31.87°N,117.23°E)钠层的主要形态、夜间变化、季节变化特点.结果显示,合肥钠层柱密度最小值为1.126×109cm-2,出现在6月份;最大值为6.014×109cm-2,出现在12月份;柱密度在夏季表现出相当宽广的极小值,质心高度没有明显的季节变化,而RMS宽度则呈准半年变化. 展开更多

关键词 激光雷达 钠层密度 柱密度 质心高度 RMS宽度

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武汉上空钠层与钾层的同时激光雷达观测 被引量：1

5

作者 李勇杰 程学武 +3 位作者 李发泉 杨勇 林鑫 龚顺生 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期68-74,共7页

简要介绍了(WIPM)双波长共振荧光激光雷达系统和数据处理方法,并利用其对武汉上空钠层和钾层进行了多天的同时观测,通过对钠层和钾层的绝对数密度、柱密度以及质心高度的计算,同时与中纬度其他地区的相关参数进行比较,得出武汉上空钠层... 简要介绍了(WIPM)双波长共振荧光激光雷达系统和数据处理方法,并利用其对武汉上空钠层和钾层进行了多天的同时观测,通过对钠层和钾层的绝对数密度、柱密度以及质心高度的计算,同时与中纬度其他地区的相关参数进行比较,得出武汉上空钠层的绝对数密度、柱密度以及质心高度与其他中纬度地区十分相近的结论,并且发现了一个钠层突发和钾层突发不同时出现的现象. 展开更多

关键词 激光雷达 钠层 钾层 绝对数密度 柱密度 质心高度

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多元线性回归的整车质心高度预测方法 被引量：1

6

作者 刘海江 周雷 邓志刚 《汽车工程学报》 2018年第2期123-129,共7页

在开发、制造等过程中,由于车辆各零部件及总成的很多设计细节存在不确定性,会导致很难得到较为精确的整车质心高度,并且在实车下线前的整车质心高度传统预测方法往往不够精确。针对这些问题,通过对与整车质心高度有关的影响因素进行分... 在开发、制造等过程中,由于车辆各零部件及总成的很多设计细节存在不确定性,会导致很难得到较为精确的整车质心高度,并且在实车下线前的整车质心高度传统预测方法往往不够精确。针对这些问题,通过对与整车质心高度有关的影响因素进行分析,确定整车质心高度预测的关键因素,找出质心高度影响因素与质心高度间的映射关系,然后通过多元线性回归分析法建立了整车质心高度预测模型。设计试验验证,将回归分析法的预测结果、以经验计算的传统预测结果与整车称重仪的试验结果进行对比分析,结果表明,回归分析预测模型在整车质心高度的预测中其精度优于以经验公式计算的传统预测方法。该质心高度预测模型解决了一定精度要求下整车质心高度的有效预测问题,为整车质量开发提供了科学依据。 展开更多

关键词 整车质心高度预测 回归分析试验 整车质量开发 整车质量目标 统计分析

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摩托车质心位置测试与分析 被引量：1

7

作者 冷传刚 苏梅 胡瑞 《小型内燃机与车辆技术》 2016年第6期75-77,共3页

整车质心位置是摩托车最基本的量度之一,质心位置信息的收集是对摩托车从各个学科进行分析的基础。从力学角度通过实验测量了几何形状不规则的摩托车的质心位置,实验方法简单易行,并对测试方法进行了探讨,对影响测试结果的因素进行了理... 整车质心位置是摩托车最基本的量度之一,质心位置信息的收集是对摩托车从各个学科进行分析的基础。从力学角度通过实验测量了几何形状不规则的摩托车的质心位置,实验方法简单易行,并对测试方法进行了探讨,对影响测试结果的因素进行了理论分析,并在此基础上对质心高度结果进行了修正和回归分析,测试结果具有较高的准确性和有效性。 展开更多

关键词 摩托车 质心位置 质心高度 质心测试

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环球飞车的动力学分析 被引量：1

8

作者 苗英恺 《大学物理》 北大核心 2016年第5期5-7,共3页

分析了环球飞车在水平轨道上圆周运动的力学原理.利用车身在运动中的受力和力矩的平衡,重点分析了飞车在上半球水平轨道上运行的受力情况、速度的极值及车身的倾角.计算出飞车水平运行轨道的最大高度.

关键词 环球飞车 圆周运动 质心运动定理 轨道极限高度

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基于机器视觉的甘蔗切割高度检测与试验 被引量：8

9

作者 黄亦其 黄体森 +2 位作者 杨睿 黄文善 王小波 《中国农机化学报》 2017年第9期81-87,共7页

为实现甘蔗收割机切割高度自动调节与控制,保证收割机实现入土切割,进而减少甘蔗收割时的割茬损失以及降低宿根破头率,提高来年宿根的萌芽率。采用RGB颜色空间的色差分量与Otsu算法对甘蔗图像进行分割;利用数学形态学方法消除分割后的噪... 为实现甘蔗收割机切割高度自动调节与控制,保证收割机实现入土切割,进而减少甘蔗收割时的割茬损失以及降低宿根破头率,提高来年宿根的萌芽率。采用RGB颜色空间的色差分量与Otsu算法对甘蔗图像进行分割;利用数学形态学方法消除分割后的噪声;再利用切割点对应于图像中相等的纵坐标值数量最多的位置,以及利用当前被切割甘蔗质心的横坐标最大或最小的特点将未被切割的甘蔗宿根区域剔除的方法,对单根和多根甘蔗(交叉与不交叉)进行特征点的提取;采用极线约束及唯一性约束来完成切割高度特征点的匹配,利用双目视觉测量技术进行三维重建确定特征点的空间坐标,进而确定高度。试验结果说明,该方法对桂糖43号(黄绿色)、台糖22号(紫红色)两个品种的平均检测绝对误差分别为2.1mm、1.9mm,能够满足精度要求;该方法有效、可行,可为甘蔗收割机的自动化、智能化提供参考。 展开更多

关键词 切割高度 色差分割 甘蔗宿根 质心消除

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武汉上空Na层季节和夜间变化的观测研究 被引量：3

10

作者 毛斐 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期197-204,共8页

根据武汉大学激光雷达2001年3月到2002年10月的观测数据,对武汉上空(30.5°N,114.4°E)的背景Na层结构进行了研究,并与其他观测站尤其是Urbana(40°N,88°W)的观测结果进行了比较。发现武汉上空11月的Na层柱密度最大,是... 根据武汉大学激光雷达2001年3月到2002年10月的观测数据,对武汉上空(30.5°N,114.4°E)的背景Na层结构进行了研究,并与其他观测站尤其是Urbana(40°N,88°W)的观测结果进行了比较。发现武汉上空11月的Na层柱密度最大,是4月的2.5倍,质心高度的极小值出现在5月和11月,极大值在4月、9月和12月;全年平均Na层均方根宽度为4.47km.Na层各参数呈现出周期性变化规律,其中Na层均方很宽度呈现出明显的半年周期性变化规律。夜间Na层柱密度呈现总体增加的趋势,质心高度在入夜后立即迅速上升,在2000LT以后上升速度趋缓,凌晨0500LT以后出现下降;Na层均方根宽度在夜间约有1.3km的起伏变化,它入夜后迅速减小,在午夜0035LT时出现一低谷,然后随时间逐渐变宽。 展开更多

关键词 武汉大学 激光雷达 背景Na层 层柱密度 季节变化 夜间变化 大气观测

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割草机纵向工况下质心位置预测及影响因素研究

11

作者 王新彦 薛玉 《中国农机化学报》 北大核心 2020年第7期46-54,62,共10页

针对零转弯半径割草机在坡道上纵向作业时容易发生倾覆与翻滚造成驾驶员伤亡的问题,建立割草机质心位置随坡度角、油箱形状、油量及割草器高度变化的理论模型,并利用MATLAB编程模拟其质心的变化,采用正交试验方法对比分析坡度角、油箱... 针对零转弯半径割草机在坡道上纵向作业时容易发生倾覆与翻滚造成驾驶员伤亡的问题,建立割草机质心位置随坡度角、油箱形状、油量及割草器高度变化的理论模型,并利用MATLAB编程模拟其质心的变化,采用正交试验方法对比分析坡度角、油箱形状、油量及割草器高度对割草机质心位置的影响程度,并用试验验证质心位置理论模型的有效性。研究结果表明,割草器高度对割草机整机质心的影响极为显著,质心在X方向与Z方向的位置分别前移和下降高达8.11%和7.36%;油量的影响次之,分别达到2.50%和1.19%;而坡度角和油箱形状的影响最弱。该研究结果为零转弯半径割草机的失稳提供预警,最终为零转弯半径割草机的安全设计提供理论依据。 展开更多

关键词 零转弯半径割草机 纵向工况 质心位置 正交试验 质心测量 割草器高度

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方向盘转角TTR与动态质心高度的侧翻预警算法 被引量：1

12

作者 陈孝燚 刘学文 +1 位作者 王岩松 郭辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期623-628,共6页

为了消除传统Time to Rollover侧翻预警算法中,方向盘与汽车动态响应之间的滞后性以及质心高度变化对算法精度的影响,本文中提出了方向盘转角TTR和动态质心高度预警算法。建立三自由度的动态模型,用Maple求解出方向盘转角与各个运动参... 为了消除传统Time to Rollover侧翻预警算法中,方向盘与汽车动态响应之间的滞后性以及质心高度变化对算法精度的影响,本文中提出了方向盘转角TTR和动态质心高度预警算法。建立三自由度的动态模型,用Maple求解出方向盘转角与各个运动参量的关系,接着将数学模型导入动力学软件Truck Sim中,在数个典型工况下进行仿真实验。对比传统算法的运动参量和改进算法的TTR,并将仿真的质心高度和理论算法计算结果比较。仿真实验结果表明,动态模型计算结果准确,改进后的侧翻预警算法提前于传统算法,有效改善了TTR算法的滞后问题,提前了预警时间,研究成果具有工程应用前景。 展开更多

关键词 侧翻预警算法 方向盘转角 预警时间 动态模型

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北纬30°中层顶区域钠与铁原子层的结构和年际变化

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作者 胡云杰 易帆 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期279-285,共7页

基于武汉大学Na和Fe激光雷达在2004年1月至2011年12月期间的观测数据,得到武汉上空中层顶区域Na和Fe原子层的平均特性、夜间变化和季节变化特征.Na层平均质心高度为91.36km,平均RMS(均方根)宽度为4.64km.Fe层平均质心高度为88.99km,平均... 基于武汉大学Na和Fe激光雷达在2004年1月至2011年12月期间的观测数据,得到武汉上空中层顶区域Na和Fe原子层的平均特性、夜间变化和季节变化特征.Na层平均质心高度为91.36km,平均RMS(均方根)宽度为4.64km.Fe层平均质心高度为88.99km,平均RMS宽度为4.57km.在充分考虑金属层夜间变化和季节变化对数据样本影响的基础上,获取了Na层和Fe层结构在此期间的年际变化特征.对Na层和Fe层质心高度及RMS宽度的年际变化进行线性拟合,发现Na层和Fe层在此期间均相对稳定,Na层质心高度在近8年间仅有约58m的下降,变化率为-7.91m·a^(-1),Na层RMS宽度减小约151m,变化率为-20.60m·a^(-1).同期,Fe层的质心高度下降了约230m,变化率为-31.36m·a^(-1),Fe层RMS宽度则有所增大,变化率为21.01m·a^(-1). 展开更多

关键词 金属层 激光雷达 质心高度 RMS宽度 年际变化

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利用曙暮气辉光度观测研究钠层

14

作者 马延华 南家福 蔡金荣 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 1991年第1期9-13,共5页

通过对钠原子曙暮气辉的18次观测确定了北京北郊上空不同季节钠原子气柱总含量和钠层重心高度等结构参数。结果表明:春夏季钠层重心位置高,秋冬季位置低.冬季观测的平均钠层重心高度为85.67公里;钠原子气柱总含量冬季明显高于其它季节,... 通过对钠原子曙暮气辉的18次观测确定了北京北郊上空不同季节钠原子气柱总含量和钠层重心高度等结构参数。结果表明:春夏季钠层重心位置高,秋冬季位置低.冬季观测的平均钠层重心高度为85.67公里;钠原子气柱总含量冬季明显高于其它季节,1月和12月的含量约为6月的7.5倍;冬季钠层也相对地厚.钠层重心高度及总含量的季节变化不仅受D层顶中性和离子化学的制约,而且受到垂直风及子午向或纬向环流的很大影响. 展开更多

关键词 钠原子 气辉 钠层 重心高度

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汽车质心高度计算及误差分析方法研究 被引量：2

15

作者 李多 王帅 +1 位作者 李飞 门立忠 《汽车实用技术》 2017年第20期79-81,共3页

在整车前期开发过程中,质心参数扮演着重要的角色,直接影响到整车性能。为了更好的提高质心高度评估的准确性,在前期开发阶段以某款SUV为研究对象,提出一种质心计算方法,根据车型3D数据计算出该车型各系统的质心高度,同时比较同平台其... 在整车前期开发过程中,质心参数扮演着重要的角色,直接影响到整车性能。为了更好的提高质心高度评估的准确性,在前期开发阶段以某款SUV为研究对象,提出一种质心计算方法,根据车型3D数据计算出该车型各系统的质心高度,同时比较同平台其他车型各系统质心高度差异,分析系统质心高度不一致原因,并建立一种质心误差评估方法,结合布置数据实现整车质心高度的评估。提高了整车质心评估的准确性及可靠性。 展开更多

关键词 质心高度 计算方法 误差评估

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基于CCD激光熔覆成形过程在线监测与控制 被引量：6

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作者 孙承峰 石世宏 +2 位作者 傅戈雁 郭开波 王明娣 《应用激光》 CSCD 北大核心 2013年第1期68-71,共4页

激光熔覆快速成形过程中,熔覆层高度是由激光参数,加工工艺,粉末材料等多种因素共同决定。基于CCD实现了对成形过程的实时监测,并通过基于VC++开发的图像处理软件,有效的提取激光熔池中心到激光头之间的高度信息来控制熔覆堆积过程,从... 激光熔覆快速成形过程中,熔覆层高度是由激光参数,加工工艺,粉末材料等多种因素共同决定。基于CCD实现了对成形过程的实时监测,并通过基于VC++开发的图像处理软件,有效的提取激光熔池中心到激光头之间的高度信息来控制熔覆堆积过程,从而确保了熔覆过程的顺利进行,提高了成形件的加工质量,为激光熔覆快速成形制造技术的在线监测提供了新的手段。 展开更多

关键词 激光熔覆 CCD 图像处理 形心计算 高度控制

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基于光纤光栅偏振特性的横向压力传感器 被引量：14

17

作者 汪弋平 王鸣 黄晓琴 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期135-140,共6页

与通常的基于光谱分析的光纤布拉格光栅（FBG）传感器的原理不同,提出一种利用FBG的偏振相关损耗（PDL）特性来实现横向压力测量的新方法,从理论和实验两方面研究了FBG在横向压力作用下PDL参数的响应机制,建立了利用PDL实现横向压力传... 与通常的基于光谱分析的光纤布拉格光栅（FBG）传感器的原理不同,提出一种利用FBG的偏振相关损耗（PDL）特性来实现横向压力测量的新方法,从理论和实验两方面研究了FBG在横向压力作用下PDL参数的响应机制,建立了利用PDL实现横向压力传感的理论模型并进行了数值模拟。理论分析表明,FBG的PDL对横向压力的响应非常敏感,在小压力条件下比单纯的光谱分析更适合于测量横向应力。实验中在0-180 N的横向压力条件下,以PDL随波长变化曲线的质心高度和两峰值的波长间隔分别作为编码实现了解调,获得了在小压力（0-80 N）情况下0.06 dB/N和大压力（81-180 N）情况下2.5 pm/N的灵敏度,实验和理论模拟结果相符,证实了该方法的可行性。 展开更多

关键词 传感器 光纤布拉格光栅 横向压力 偏振相关损耗 质心高度 光纤传感

原文传递