摘要：目标跟踪是实现人机交互的重要一环,二维激光雷达探测范围广、精度高,广泛应用于目标跟踪,但是由于缺失语义信息,难以区分外观近似的物体.针对这一问题,提出一种基于激光与UWB序列匹配的目标跟踪方法,使用最近邻算法关联激光聚类,构建物体轨迹,并基于改进的高斯相似度计算物体的激光轨迹与UWB测距序列的相似度,根据相似度大小实现目标的匹配定位.此外,针对目标被遮挡的情况设计重跟踪算法,利用UWB测距信息、目标丢失位置和目标特征模型在环境中搜索被遮挡的目标.利用TurtleBot 2机器人平台,在10 m×10 m的室内环境中进行实验验证.实验结果表明,所提出方法能够以8 cm的精度稳定地跟踪携带UWB节点的目标.

摘要：针对特殊材料能伪造手指静脉从而欺骗识别系统,以及利用卷积神经网络进行手指静脉识别计算量大的问题,设计了具有活体检测功能和轻量化卷积神经网络结构的手指静脉识别系统。采用光容积法检测手指脉搏波的变化,从而判断被采集对象是否为活体;利用剪枝及通道恢复方法改进了ResNet-18卷积神经网络,并结合L_(1)正则化增加卷积神经网络的特征选择能力,在提升算法准确率的基础上,能有效地降低计算资源的消耗。实验表明,使用改进的剪枝及通道恢复优化结构,参数量降低了75.6%,计算量降低了25.6%,在山东大学和香港理工大学手指静脉数据库上得到的等误率分别为0.025%、0.085%,远低于ResNet-18得到的等误率(0.117%、0.213%)。

摘要：针对食道卢戈染色内窥镜(Lugol’s chromoendoscopy,LCE)检查图像中病变类间相似度高和类内尺度变化大等问题,提出了一种以Sparse R-CNN作为基底网络并搭载多尺度细节增强金字塔网络(multi-scale detail enhancement pyramid network,MDEPN)结构的多类食道病灶检测方法。为了改善Sparse R-CNN中的特征金字塔网络(feature pyramid network,FPN)结构在对多尺度特征进行融合时存在的信息丢失和语义差异问题,MDEPN结构首先使用Gabor调制卷积模块对不同尺度特征进行增强,利用Gabor对方向和尺度的强关注度提高了特征图中纹理信息的表达能力;其次使用方向通道池化模块提取不同尺度特征的局部特征方向相似性和局部与全局特征的相关性,减轻了不同尺度特征融合时的语义差异。在自建的多类食道LCE病灶数据集上进行测试,结果表明该方法的mAP0.50检测精度达到了65.0%,相同条件下,比基准模型Sparse R-CNN提升了2.4个百分点,并超过了对比的其余主流检测方法。所设计的MDEPN模块可作为一种独立的结构融入其他检测模型中以提升性能,具有一定的通用性。

摘要：针对复杂室内场景中,现有RGB图像语义分割网络易受颜色、光照等因素影响以及RGB-D图像语义分割网络难以有效融合双模态特征等问题,提出一种基于注意力机制的RGB-D双模态特征融合语义分割网络AMBFNet(attention mechanism bimodal fusion network)。该网络采用编-解码器结构,首先搭建双模态特征融合结构(AMBF)来合理分配编码支路各阶段特征的位置与通道信息,然后设计双注意感知的上下文(DA-context)模块以合并上下文信息,最后通过解码器将多尺度特征图进行跨层融合,以减少预测结果中类间误识别和小尺度目标丢失问题。在SUN RGB-DNYU和NYU Depth v2(NYUDV2)两个公开数据集上的测试结果表明,相较于残差编解码(RedNet)、注意力互补网络(ACNet)、高效场景分析网络(ESANet)等目前较先进的RGB-D语义分割网络,在同等硬件条件下,该网络具有更好的分割性能,平均交并比(MIoU)分别达到了47.9%和50.0%。

摘要：针对光纤传像束成像系统采集图像中存在的蜂窝效应伪影,通过分析蜂窝效应伪影产生机理及其相关特性,提出一种能够有效修复蜂窝效应伪影的方法。根据蜂窝效应伪影在图像中的分布特点,使用拆分法将原图拆分成多个子图,减小蜂窝效应伪影在图像中的宽度。然后使用一定大小的滑动窗口修复蜂窝效应伪影,在滑动窗口内,根据设计的自适应阈值机制,筛选出位于蜂窝效应伪影区域的像元,并计算该像元与窗口内像素值最大像元的像素值差值及欧氏距离,进而得到自适应补偿系数修复该像元,以滑动窗口遍历子图像完成对子图的全局修复。最后利用修复后的各子图完成重构,恢复成原始图像的尺寸。实验结果表明,与多种蜂窝效应伪影修复算法相比,所提方法在客观评价指标上有更好的表现,能更好地修复图像中的蜂窝效应伪影。

摘要：为了降低检测溶液样本时水对太赫兹的强烈吸收并提高传感器的灵敏度,提出了两种超材料吸收器集成微流控的双带太赫兹传感器。两种传感器的单元谐振结构均由金属环和双"I"型交叉结构组成,在0.2~1.4 THz频段内可产生两个完美吸收峰,折射率灵敏度可达300 GHz/RIU。实验结果表明,设计的两种双带太赫兹传感器具有偏振不敏感性和宽入射角不敏感性,在-4%~4%的制造公差范围内能保持良好的传感性能,在生物医学领域具有潜在的应用价值。

摘要：为实现超声波穿金属厚壁的有效通信,设计了一种无变压器直流高压超声波穿金属厚壁通信驱动系统。该设计以功率MOSFET管IRF820作开关元件,用现场可编程门阵列(FPGA)产生激励脉冲信号,MAX668提供直流高压,12V单电源供电,产生了宽度0.7μs、幅值256V的尖脉冲信号。试验表明,设计系统产生的高压尖脉冲信号激励发射换能器,在接收换能器处得到了理想的信号波形。该设计实现了10kbps的信息传输速率,为密闭室内的有效通信提供了解决方案。

摘要：为了将现有低动态范围(LDR)图像转换为高动态范围(HDR)图像,提出一种将单幅LDR图像转换成对应HDR图像的方法.该方法基于人类视觉系统(HVS)模型,首先分离出LDR图像的亮度分量和色度分量,对亮度分量构造其反色调映射函数,通过逐点映射得到亮度分量的反色调映射图像;然后对亮度分量进行光源采样处理,并采用高斯滤波和腐蚀操作模拟光线衰减效应,对光源采样图像进行高光区域的扩展;再构造分段函数对反色调映射图像和高光区域扩展图像进行融合,得到最终的亮度分量;最后合并该亮度分量和色度分量得到最终的HDR图像.实验结果表明,文中方法能通过单幅LDR图像得到HDR图像,处理效果较好,运行效率高,具有较好的鲁棒性.

摘要：设计了一种基于不规则U型结构的高灵敏度太赫兹微流传感器,通过仿真软件研究了传感器金属结构中金属线的长度、宽度与夹角对品质因数与吸收率的影响,以及微流通道高度与盖层厚度对传感器性能的影响,最后仿真计算了传感器对不同质量分数葡萄糖溶液的检测性能。结果表明:传感器的最佳结构参数为L_(1)=84μm、L_(2)=82μm、L_(3)=52μm、W=5μm、θ=60°,相应的传感器品质因数可达24,灵敏度可达313 GHz/RIU。这种具有高品质因数与高灵敏度的超材料传感器在无标记微量物质检测方面具有较高的应用价值。

摘要：为了进一步减小白宝石(Al2O3)高反镜在强光辐照下的热变形,提高光束质量,研究了白宝石高反镜厚度、直径尺寸对热变形的影响。采用以极坐标表示的热传导方程和热变形公式来描述白宝石高反镜的温度场分布和位移场分布;在有限元分析软件中建立数值计算模型,并计算了不同厚度、直径尺寸下的温度场和位移场,得到了热变形随厚度尺寸和直径尺寸变化的规律。结果表明,影响白宝石高反镜反射面峰谷值变化的主要因素是温度,而尺寸变化对温度和刚度均有影响;选择合适的高反镜直径和厚度尺寸,可以有效降低镜面温升,同时得到合适的轴向结构刚度,从而减小反射镜镜面热变形。该研究结果对强光辐照下白宝石高反镜尺寸设计和选择具有一定的参考价值。