摘要：传统的重金属污染预测是基于数学统计进行回归分析预测,由于现代人类生产活动、非自然地质演变等要素所带来的噪声影响,传统的数学统计方法预测效果欠佳,为了解决这一问题,针对基于卡尔曼滤波算法的重金属污染预测模型进行了研究,并采用皮尔逊相关系数检验和Wilcoxon符号秩检验来验证该预测模型的准确性,实验结果表明通过卡尔曼滤波算法建立的重金属污染预测模型具有良好的稳定性和准确性。此外,重点就重金属污染防治可视化进行了研究探讨,并基于Django架构设计的城市规划平台成功将区域重金属污染状况在地图上进行数据渲染和动态监测,对重金属污染起到一定的预防作用。

摘要：针对空间光通信系统对信标光斑实时准确跟踪需求,设计了基于高帧频相机的精跟踪处理控制平台,并将图像处理和控制算法全部集成在大规模现场可编程门阵列芯片内部.将模糊推理规则与常规比例、积分和微分算法结合,提高了非线性系统的控制准确度;将卡尔曼滤波器的预测功能与模糊比例、积分和微分结合起来,达到对快速倾斜镜的实时超前控制.现场实验表明,该系统能有效抑制外界干扰,实现对光斑弱小目标的准确跟踪,具有动态响应快、稳定准确度高和抗干扰能力强的特点.

摘要：为了实现对森林资源的最优控制,需要知道森林蓄积状态向量X_t,但因X_t受很多随机因素的干扰。因此需要预估X_t,要求预估值X_t愈接近于实际值愈好。为了实现最优预估,于1940年维纳提出最优线性滤波;接着于1960年Kalman又提出最优线性递推预估和递推滤波。本文根据Kalman的最优线性预估原理,采用离散系统Kalman预估方程,做为森林蓄积的递推预估方程,对森林蓄积向量X_k进行递推预估。

摘要：利用图像序列估计目标运动速度是机器人视觉中的一项重要研究内容。它应用在机器人操作、导航、视觉跟踪等多项领域中。这些应用一般均要求运动估计算法具有较好的实时性和抗噪能力。卡尔曼滤波器和预测器正符合上述要求。该文基于运动图像的仿射模型,探讨从序列图像中预测目标三维平动速度的卡尔曼预测算法。首先建立运动目标的"当前"统计模型,然后根据运动图像的仿射模型找出图像运动参数与目标三维速度间的关系(图像运动参数由目标图像的几何矩计算获得)。最后结合自适应卡尔曼滤波和卡尔曼一步预测算法设计自适应卡尔曼一步预测器。为减轻预测器的发散性,对初始状态进行估计。仿真结果表明,基于"当前"统计模型和运动图像仿射模型设计出的自适应卡尔曼一步预测器具有较高的精度。

摘要：介绍了精细跟踪系统的算法及硬件结构组成。以平均值平滑滤波法和质心法实现了对信标光斑定位,利用卡尔曼预测算法实现了具有自适应能力的递归跟踪算法。采用高帧频CMOS相机和高效的基于FPGA处理器的处理算法,实现了信标光的高精度实时跟踪及硬件系统。用外场激光无线通信实验验证了系统具有很好的实用价值。

摘要：为了有效地减轻阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(OSAS)对我们人体的伤害,设计了一款双水平无创呼家用睡眠吸机。基于STM32运用自适应逆控制理论实现了电机的控制,把输入信号和输出响应之间的差值作为误差信号,并由该信号驱动自适应算法。根据采集到的呼吸波波形,运用卡尔曼滤波对下一个周期吸气与呼气的时机进行预测,进而控制电机达到目标气压值。为了方便用户体验,增加了上位机波形实时显示,在用户体验呼吸机辅助呼吸的同时可以清楚的看到呼吸波的调整。此次设计不仅使电机达到设定的响应速度的时间控制在100 ms左右,还实现了CPAP模式、S模式、T模式3种呼吸模式:在CPAP模式下,呼吸机持续输出气道正压;在S模式下,可通过患者呼吸波波形来预估下一次呼气及吸气时间节点,并给予正确气压来辅助患者呼吸;在T模式下,通过定时器控制实现气压的高低,进而辅助患者呼吸。这不仅提高了患者的顺应性,使患者感觉更加舒适,还有利于长期治疗。

摘要：实现了一种基于PT转台的主动视觉系统。为满足实时性要求,在均值漂移(Mean Shift)踪框架内,场景光照变化会引起目标模型退化,进而导致目标失跟,针对这一情况,采用初始帧模板、快变模板、慢变模板等对模型进行线性加权更新;针对目标的快速运动而导致的失跟现象,通过引入卡尔曼预测估计目标的可能位置;以视觉跟踪器输出的像素坐标偏差及偏差变化率作为输入,以转台运动速度作为输出,设计模糊控制器,实现离线计算,在线查表的方式,实现对感兴趣目标的实时跟踪。在多种场景下对提出的改进均值漂移算法和设计的模糊控制器进行了测试,实验结果表明,系统能够稳定、快速跟踪运动目标,降低了目标丢失概率。

摘要：在视频目标跟踪系统设计中,通常是针对实际的应用开发跟踪设备。在目标跟踪系统中,实时与通用是两个极为重要的性能。在传统视频目标跟踪系统研究的基础上,给出了具有CompactPCI总线、并行分布式结构的设计方案,实现了实时性与通用性,其核心是基于标准总线的实时系统,上位PC机实现卡尔曼预测,DSP并行完成频域转换与相关,由FPGA实现总线接口控制。实验表明所实现的系统具有实时性强、通信带宽大、可通用性强的特点,实用表明了它的可行性。