摘要:近年来，异常检测技术在分析和利用船舶轨迹数据中扮演着越来越重要的角色，已经成为航海领域的一个热点研究方向。船舶轨迹的异常检测旨在利用相关的异常检测算法，研究船舶个体或群体的行为特征，发现隐藏在其中的船舶异常行为模式或船位。主要从船舶位置和行为方面分析了船舶异常行为的概念和分类，综述了船舶轨迹异常检测的方法，评述了各方法在船舶轨迹异常检测中应用的优点和不足，讨论了船舶轨迹异常检测存在的问题和面临的挑战。

摘要:在标准谱聚类分析算法中，基于欧氏空间的度量不能完全反映数据集合复杂的空间分布特性，导致聚类结果不够准确。而使用流形空间能够更准确的描述数据之间的几何结构关系。在基于规范化拉普拉斯矩阵的谱聚类算法基础上，研究Grassmann流形的光滑曲面的空间表达方式，应用适合度量数据点之间距离的特性，提出基于Grassmann距离度量的改进的谱聚类分析算法，在流形空间上分析待聚类数据点之间的相似性。实验结果表明，该算法不仅能够对分布在相同或不同子空间上的数据进行有效聚类，而且能够对具有复杂几何结构的数据集合进行分析，在流形空间上进行有效聚类。

摘要:针对企业提出的汽车前挡风玻璃自动制造需求，设计了一套基于机器视觉的前挡风玻璃定位与支架粘合检测系统。阐述了系统的整体设计方案，详细介绍了电气控制部分、机器人控制部分和机器视觉部分。系统采用底部背光与双侧面条形光相结合的光学控制策略。针对产品的特征，提出了自适应阈值图像分割算法和基于改进的随机霍夫变换特征提取算法，实现汽车挡风玻璃定位和支架粘合质量检测。实验结果表明，设计的系统能够很好地降低粘合支架的次品率，次品率仅为4%，满足了企业生产现场的精度和时间要求，实现粘合精度小于0.5 mm，智能制造系统生产效率为人工的4.5倍，大大提高企业的生产效率。

摘要:恐惧情绪是人体应对外界刺激的一种反应，其产生会引起人体面部皮肤温度的变化。根据红外热图反映物体表面温度分布的原理，提出了一种基于面部红外热图对恐惧情绪进行识别的方法。首先采用指数函数拟合方法对现有的传热模型进行简化，将红外热像仪所采集的面部红外热图转化为血液灌注伪彩色图，寻找感兴趣区域(前额区域)；然后，提取感兴趣区域的血液灌注变化曲线的相关特征(斜率、置信度、均值、标准偏差)，并采用斯皮尔曼相关系数分析其与受试对象恐惧程度自评分之间的相关性；最后采用与恐惧程度自评分相关性最高的标准偏差对受试对象进行恐惧情绪的识别。实验结果表明，当受试对象产生恐惧情绪时，前额区域的血液灌注呈现出明显的下降趋势，这与现有的恐惧情绪研究结论一致；血液灌注值的标准偏差可以作为恐惧情绪识别的主要特征(阈值0.14)。采用本文所提出的方法，对28例样本进行测试，受试对象恐惧情绪的识别准确率达到85.7%，具有较高的可靠性。

摘要:为了充分利用片上网络的并行通信能力，挖掘网络带宽利用率，设计了一种高性能的双端口片上网络。该网络中每个路由节点提供两个本地端口，每个资源节点采用对角线的方式接入到网络中两个路由节点上，并针对这种接入结构提出一种目的节点切换方法用于提高网络的并行通信能力。同时，为进一步提高新路由结构的性能，将双端口路由节点引入Torus结构，构造了基于Torus的双端口网络的模型，并对其进行性能评估。实验结果表明，基于Torus结构的对角线双端口NoC在单目事物实验中较单端口网络平均吞吐量和平均包延迟最大改善了83.3%和55.9%，在双目事物实验中较同一维序双端口网络平均吞吐量和平均包延迟最大改善了91.1%和54.3%。

摘要:为满足海洋工程高端装备的制造与装配过程中对宏观测量大尺寸和局部细节高精度的双重要求，提出了一种构建全局控制网络并优化转站精度的方法。在研究激光跟踪仪测量规律的基础上，对激光跟踪仪测量过程中误差的传递建立了数学模型，并据此来预测跟踪仪在单点测量时的不确定度。试验证明实际测量与仿真数据具有较好的一致性。基于该试验结果，预先为激光跟踪仪测量的全局控制点分配权重，并把权重融入奇异值分解法(SVD)中，求得转站参数。使用均方根法(RMS)，与普通SVD法相比较，发现带权重的SVD法具有统计学意义上的优化性。使用转站参数的评价方法分析了转站精度，利用整体最小二乘法，综合考虑两个测站的测量误差，分析出影响转站精度的因子，为后续研究转站精度的提高打下基础。

摘要:针对目前转基因产品检测是基于可见光/近红外光谱，在支持向量机建模中参数难以确定及光谱数据计算量过大的问题，提出了一种基于太赫兹光谱和自适应动态粒子群优化的支持向量机算法，以实现对转基因棉种子的分类判别。为实现转基因棉种子的分类识别，在波长150 μm~3 mm采集3种最新转基因棉种子165个样本的太赫兹光谱，并用基于自适应动态粒子群优化的支持向量机对165个转基因棉种子进行识别。实验结果表明，综合识别率达到97.3%，太赫兹光谱结合自适应动态粒子群支持向量机可为转基因棉种子类型辨别提供一种快速、精确、简便、无损的检测方法。

摘要:基于小波收缩技术提出一种最优化降噪方案用于去除心音信号噪声。依据频带相似匹配原则，分析心音信号频率特征和Haar、Daubechies、Symlets和Coiflets正交小波的特性，基于分析结果选取了Coif5小波并确定最优小波包进行分解重构。另外，提出一种光滑连续的自适应弹性阈值函数，能够克服硬阈值函数间断点问题，并基于4种阈值规则定量评价了其在不同信噪比下的降噪效果。仿真结果表明，当信噪比小于50 dB时，本优化方案配合启发式阈值规则能保留充足的心音细节信息，同时有效去除噪音。

摘要:针对传统的CAMShift目标跟踪算法,在出现颜色干扰,遮挡等复杂背景中容易跟丢的问题,提出了一种结合SURF特征匹配与Kalman滤波的CAMShift跟踪算法。该算法利用CAMShift算法跟踪得到的候选目标与模板目标的色度和梯度方向的综合直方图比较计算得到的Bhattacharyya系数作为判定依据,当系数大于给定阈值时,采用SURF算法对搜索窗口和上一帧跟踪结果进行特征匹配,重新计算目标的大小和位置。同时为了避免目标快速运动时跟踪失败和减少SURF匹配的计算量,利用Kalman滤波对运动目标窗口进行预测更新以确定下一帧搜索窗口的中心位置。实验表明,该算法在图像背景复杂,出现颜色干扰以及部分遮挡时能够稳定跟踪,其跟踪速度与结合SURF的CAMShift算法相比有显著提高。

摘要:针对自由曲面轮廓度误差的评定提出了新的方法,利用实际曲面的重构模型和理论设计模型比较,判断误差是否在要求的公差带范围内。评定的过程为利用三坐标测量机(CMM)在实际加工曲面上获得离散的测点坐标;通过求解最优化问题找到变换矩阵的参数值,将测点从测量坐标系下变换到设计坐标系;利用定位后的测量点坐标,采用B样条插值的方法重构曲面。由于存在测量不确定度,误差评定的最终结果也存在不确定度。针对“S”形试件这类自由曲面,对提出的误差评定方法进行了验证,并且分析了在评定过程中定位误差。重构误差和轮廓度误差的不确定度。实验结果表明，本方法能够客观指导自由曲面加工质量的评价与验收。

摘要:针对低采样率情况下电离层延时变化量增大，导致常规周跳探测方法无法达到较高精度的问题，提出了一种适用于低采样率的新方法。首先，通过无几何无电离层载波相位组合和二次历元间差分的电离层残差组合求得周跳发生的历元；然后在该历元处选取两组无电离层伪距相位组合作为周跳第1、第2检测量，一组考虑电离层变化量的无几何组合作为第3检测量，构成3个线性无关的组合，对周跳进行修复；最后通过北斗三频实测数据对算法进行验证。实验表明，该方法对30 s采样间隔下的各种类型的周跳组合仍可以准确修复，且不存在盲点。该方法有效地减弱了采样率减小时，电离层延时变化量增大对周跳探测的影响，可适用于非动态、动态、非差数据的实时修复。

摘要:针对传统人工方式检测汽车用ABS齿圈环形表面缺陷时存在检测效率低、易错检漏检的问题，提出一种基于图像处理的ABS齿圈环形表面缺陷检测方法。根据生产实际设计并组装ABS齿圈环形表面缺陷在线视觉检测系统，利用旋转电缸结合齿圈托台带动齿圈旋转，由线阵CCD扫描并得到齿圈环形表面图像，在经过基于OpenCV编写的图像处理算法处理后根据缺陷所在区域判断缺陷类型，进而判断齿圈合格性。通过实验将系统检测与人工检测结果进行对比，结果表明，每个齿圈平均检测时间≤4 s，缺陷分类正确率≥92%。

摘要:转子系统发生局部碰摩故障时，故障特征呈现出复杂的高倍频或分数倍频成分。为了实现多频率碰摩故障特征的有效提取，将集合经验模态分解方法（ensemble empirical mode decomposition, EEMD）应用到转子局部碰摩故障诊断中。首先利用仿真碰摩信号，验证了EEMD时频分析方法在碰摩故障诊断的有效性，其次通过对转子系统水平方向碰摩、竖直方向碰摩、水平竖直同时碰摩和正常4种不同振动状态的EEMD分解，计算基本模态分量（IMF）的振动强度，得出不同状态的振动强度趋势分布图。实验结果表明，EEMD方法能够从强噪声背景信号中提取出微弱碰摩特征，实现转子系统的碰摩故障诊断。

摘要:针对现有满瓶检测算法中缺乏聚对苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）瓶防盗环断裂检测算法的问题，提出一种基于轮廓曲率计算和角点检测的防盗环断裂检测算法。首先采用灰度投影法大致定位出瓶盖区域并将瓶盖所在的矩形区域设置为感兴趣区域(ROI)，再利用梯度极大值抑制法获取瓶盖边缘点，并根据提出的等腰三角形法和最近点搜索法，拟合边缘点的亚像素坐标并连接瓶盖轮廓。然后利用边缘点的路程距离比（stretch to distance ratio，SDR）来近似表示轮廓曲率，再根据轮廓曲率极大值检测角点，并采用角点匹配法定位支撑环。最后根据支撑环和防盗环之间存在缝隙与否，来判断防盗环是否断裂。该算法检测正确率达到94.75%，可满足生产需要。

摘要:针对非线性模拟电路故障诊断中参数型故障元件定位的难题，提出一种结合倒谱和决策树的模拟电路故障诊断的方法。首先对采集到的模拟电路离散电压信号进行倒谱变换；然后对变换后的数据进行小波分解并提取相应子频带的能量谱，将提取的能量谱作为对应模式的故障特征；最后利用决策树的分类功能对电路的模式进行判断。仿真结果表明，有效地提取了模拟电路不同模式的故障特征，提高了模拟电路故障诊断的效果。

摘要:基于单一的属性变化进行边缘检测往往会损失部分边缘信息,影响了检测结果的完整性,对此提出一种基于多梯度融合的边缘检测算法。该算法针对RGB图像,首先转换到YCbCr颜色空间下,分别提取亮度分量Y颜色分量Cb、Cr针对提取的亮度分量Y颜色分量Cb、Cr,结合深度图像D,分别使用多方向的圆形边缘检测算子进行梯度计算,对所获得的4种梯度图像进行融合获得边缘检测结果。实验结果表明,算法获得的边缘检测结果更加清晰完整,有效的提高了边缘检测的效果。

摘要:在对纸张或电池片计数时，采集的侧边图像呈纵向条纹状。在对其滤波时，传统滤波算法往往造成边缘图像模糊。为解决上述问题，设计了一种针对电池片纵向纹理的自适应模板滤波算法，根据图像灰度确定阈值，寻找边缘像素点进行排除，并对其余部分根据周边像素点灰度值建立自适应模板。从滤波前后的灰度值曲线图可见，算法在边缘位置的处理效果好，处理后的图像灰度平滑性高，具有实用价值。

摘要:为了研究”世界记忆遗产”东巴经典古籍的音频分类, 以通过语音情感特征提取的方法分类鉴别东巴音频类别，并实现对东巴经典语音的情感状态识别, 同时提高人机交互性能, 提出采用Mel频率倒谱系数(MFCC)实现语音情感特征的提取。 通过引入MFCC的一阶差分、 二阶差分描述语音特征的动态特征, 并整合短时能量特征, 最终形成MFCC和短时能量相叠加的语音信号特征参数, 达到提取反映语音情感特征的目的。 实验验证表明, 该语音信号特征提取方法能够更明显地区分出包含在语音中的情感信息, 为语音情感特征的识别研究及东巴古籍音频分类鉴别提供理论基础。

摘要:提出了一种基于对数极坐标变换与Zernike矩相结合的交通标志牌识别算法。首先,在HSI空间采用直方图均衡化来提高图像的对比度, 随后以颜色为特征对交通标志牌进行检测,分割并且对存在过度分割的区域进行合并,接着以形状为特征对检测到的候选区域进行筛选以及归一化;然后结合对数极坐标变换以及Zernike矩来提取图像的特征;最后通过支持向量机（support vector machine, SVM）分类器来实现目标识别。实验结果显示,交通标志牌检测正确率达到了94.71%，识别率达到了85%，表明该算法可有效地识别出不同光照条件下发生变形,缩放及旋转后的交通标志牌。

摘要:热分析仪属于精密分析仪器，需要具有较高的测试分析性能要求，对热分析仪器炉体温度场分布特征的研究是实现其精密计量分析的必要前提条件。传统的炉体由于气流对温度分布的影响，容易产生测量误差。对炉体结构进行适当调整,可提高仪器的分析精度，改变其温漂特性。建立了炉体三维优化分布模型，应用有限元分析软件中的热分析模块对温度场进行分析。通过对热分析仪器的热力学分析、传热方式研究、不同进气流量下的炉腔温度场分析，阐述了热分析炉体温度场分布与气氛流量、炉体方向等之间的热传导关系。这一分析方法和理论结果可作为热分析仪器炉体温度场、炉内均温区分布情况的参考，为仪器的温度测量的可靠性、准确性、热分析仪的温度控制等研究提供依据。

摘要:利用高强度聚焦超声（HIFU）对新鲜离体猪肉组织进行辐照，可对猪肉组织造成3个等级程度的损伤。从B超图像处理方向出发，提出一种基于K均值聚类并结合双参数的组织损伤等级判定方法。通过B超仪器实时获取HIFU辐照前后的134例猪肉组织图像，并做预处理获得焦斑区域的减影图像。再提取减影图像的灰度均值和小波系数均值，利用K均值聚类的方法对猪肉样本组织的损伤等级进行分类处理。实验结果表明，灰度均值参数能较好地区分第2、3等级程度的损伤，小波系数均值能较好地区分第1、2等级程度的损伤，而基于K均值聚类并结合双参数的分类方法结合了前两者的优点，在组织损伤等级的总辨识率上分别提高了5.23%和3.43%，更能准确地判定组织的损伤等级，便于临床医生客观地监控HIFU治疗过程，对提高HIFU疗效有实际意义。

摘要:提出了一种基于最小二乘拟合和四元数拓展卡尔曼滤波器小型无人机姿态系统估计方法。首先建立三轴磁力计的物理模型，采用最小二乘拟合算法估算磁力计的干扰向量，然后采用加速度计对磁力计进行倾斜补偿,最后采用拓展卡尔曼滤波器融合加速度计、陀螺仪和磁力计的4数据，估计飞行器三维姿态。测试结果表明，姿态系统的方位角的线性误差最大为4°，倾斜40°情况下，方位角最大误差为2.6°，静止放置时，横滚角、俯仰角和方位角最大的静止偏差分别为0.215°、0.103°和0.464°。

摘要:针对高速传输电连接器研发样机中存在差分阻抗偏小及不连续等问题，基于信号完整性理论提出了更换介质材料和修改接触件及介质尺寸的优化方案。采用HFSS高频电磁场仿真软件优化了接触件引脚直径W1和引脚与介质体的配合长度L1,仿真结果表明当引脚直径W1=1.1 mm时,此时连接器差分阻抗仿真值为100±10 Ω，且介质体配合长度L1对连接器差分阻抗仿真值影响较小。对优化前后的连接器进行了样机加工及差分阻抗测试，测试结果表明改进前连接器差分阻抗范围为84.46～90.68 Ω，改进后为92.6～105.3 Ω，改进后的连接器差分传输眼图满足典型高速传输电连接器信号完整性传输要求。

摘要:IEC推荐的石英晶体电参数的(网络零相位测试方法依赖于对测试环境的严格限制来保证其测试精度。在实际应用中,生产现场的测试环境将引入杂散电抗并严重影响其测试精度.为提高测量精度,根据石英晶体的电参模型和理想网络与实际网络模型的差异,理论和实验分析了分布电感对石英晶体谐振频率测试精度的影响,采用电容补偿的方法可以显著减小这一影响。实验结果表明,经过补偿后的石英晶体串联谐振频率的测量精度可达到±2×10-6。