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一种视觉跟踪中的模板更新策略

光电子．激光 2015年第7期26卷 1358-1363页

作者：夏瑜吴小俊李菊周立凡常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对复杂场景中的目标外观和背景变化引起的模板更新问题,提出了一种新的视觉跟踪模板更新策略,用以提高目标模板正确性。算法利用特征信息在时间和空间上的区别和变化,进行特征子量分类更新,避免了模型过更新,提高了目标模型的容错能力... 详细信息

针对复杂场景中的目标外观和背景变化引起的模板更新问题,提出了一种新的视觉跟踪模板更新策略,用以提高目标模板正确性。算法利用特征信息在时间和空间上的区别和变化,进行特征子量分类更新,避免了模型过更新,提高了目标模型的容错能力,使更新带来的误差尽量小,以适应目标和背景信息的不断变化,在一定程度上提高了跟踪算法的精准度和鲁棒性。实验结果表明,本文方法在视频跟踪系统中具有优越的性能,可以在目标运动、变化和遮挡情况下实现鲁棒跟踪。

关键词：视觉跟踪目标模板分类更新

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基于图像处理技术的树木疏透度确定方法研究

自然灾害学报 2022年第5期31卷 175-182页

作者：李正农周立凡湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082

如何确定树木的疏透度一直是研究的热点,应用现有的方法确定疏透度时多需要人工干预。文中提出了确定单株树木疏透度的新方法,该方法基于图像处理技术对树木的照片进行识别即可确定树木的疏透度。选取九里香六年苗、八年苗(Murraya exot... 详细信息

如何确定树木的疏透度一直是研究的热点,应用现有的方法确定疏透度时多需要人工干预。文中提出了确定单株树木疏透度的新方法,该方法基于图像处理技术对树木的照片进行识别即可确定树木的疏透度。选取九里香六年苗、八年苗(Murraya exotica)和豆瓣黄杨(Buxus sinica)三株与真实树木外观相似的树苗作为实验材料,利用数码相机拍摄不同风速下的树木照片,再应用图像处理技术中阈值法以及分水岭算法对照片进行处理,从像素的层面通过计算获得单株树木疏透度。将运用文中方法所得到的树木疏透度与前人运用图像处理工具Photoshop所获得的疏透度相比较,结果表明:三株树木在各风速状态下的疏透度差异在2%~8%之间。文中提出的基于图像处理的树木疏透度确定方法精度比较高,而且该方法具备不需要人工干预、操作简单的优势;同时发现三株树木的疏透度均随风速增加而增大。

关键词：树木图像处理疏透度风速分水岭算法

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浅谈出家人的心理素质

法音 1991年第7期 42-,47页

作者：周立凡

出家僧伽以荷担如来家业,弘法利生为己任,不同于一般的在家学佛者,因而就必须具备良好的心理素质,否则是很难完成其使命的,周立凡先生在《浅淡出家人的心理素质》一文中从情感与意志两个方面论述了这一问题。

关键词：心理素质僧伽弘法学佛利生立凡戒行一切众生基本教义弘一大师

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宫明活佛二三事

法音 1992年第9期 37-38页

作者：周立凡

原全国政协委员、中国佛教协会副会长,新疆维吾尔自治区政协副主席、自治区佛教协会会长宫明·姜巴曲日木圆寂已五年了。虽然时隔数年,但他的音容声欬宛然如在,其一生爱国爱教的风范历历在目。特撰此文,聊表怀念之情。宫明·姜巴曲日木... 详细信息

原全国政协委员、中国佛教协会副会长,新疆维吾尔自治区政协副主席、自治区佛教协会会长宫明·姜巴曲日木圆寂已五年了。虽然时隔数年,但他的音容声欬宛然如在,其一生爱国爱教的风范历历在目。特撰此文,聊表怀念之情。宫明·姜巴曲日木一九三二年十月五日生于乌苏县土尔扈特部落一个贫穷的牧民家庭。三岁时被认定为八世宫明活佛的转世灵童,迎请至和静县巴仑台黄庙供养。从此在黄庙学习藏传佛教的经学仪规,度过了他的青年时期。

关键词：中国佛教协会乌苏县黄庙土尔扈特部和静县政协副主席政协委员汉传佛教拉萨哲蚌寺巴仑

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树木的受风特性及疏透度确定方法研究

树木的受风特性及疏透度确定方法研究

作者：周立凡湖南大学

学位级别：硕士

树木在人类社会中起到调节气候、净化空气、固定土壤、防风降噪等诸多功能。树木风致灾害不仅影响树木对气候和生态的调节功能,而且将造成重大经济损失。树木疏透度是树木结构的重要特征之一,对树木风致受力以及树木附近风场特征具有重... 详细信息

树木在人类社会中起到调节气候、净化空气、固定土壤、防风降噪等诸多功能。树木风致灾害不仅影响树木对气候和生态的调节功能,而且将造成重大经济损失。树木疏透度是树木结构的重要特征之一,对树木风致受力以及树木附近风场特征具有重要影响,因此研究树木疏透度的确定方法及树木的受风特性对树木抗风研究具有重要意义。本文试验主要在风洞实验室进行,试验风场为B类,通过风机控制来流风速大小,风速工况为0m/s,6m/s,8m/s,10m/s,12m/s,14m/s,实验对象选取与真实树木外观相似的树苗。疏透度定义为透光孔隙面积与树冠面积的比值,是树木结构的重要特征参数。因此本文着重探究树木疏透度的确定方法、疏透度与迎风面积随风速的变化规律、树木的在不同风速下的受力特性以及疏透度变化对树木受力的影响,主要以下几个方面展开:1、利用数码相机拍摄不同风速下的树木彩色图像,再应用图像处理技术中阈值法以及分水岭算法对照片进行处理,从像素的层面获得单株树木疏透度。接着将本文方法所得到的树木疏透度与前人运用图像处理工具Photoshop所获得的疏透度相比较,结果表明三株树木在各风速状态下的疏透度差异在2%-8%之间,说明该方法具备可行性。并且该方法具备不需要人工干预、操作简单的优势。2、使用多光谱相机拍摄树木多光谱图像,并使用图像处理软件ENVI处理树木多光谱图像。首先,根据树木与背景的温度差异区分树木与背景部分。接着根据树木的光谱特性,提出一种使用绿度归一化植被指数区分多光谱图像中树冠与孔隙的方法,最后从像素的层面确定树木疏透度。该方法与前人运用图像处理工具Photoshop所获得的疏透度相比较,相对误差在2%-6%之间,说明该方法同样具备可行性。3、为探究树木疏透度与风速、迎风面积和风速的关系。拍摄不同风速工况下的树木图像并计算疏透度与迎风面积。结果表明树木疏透度随风速增大而增大;树木迎风面积随着风速的增大而减小。4、为探究树木风致受力特性及疏透度变化对树木受力的影响。使用测力天平测量不同风速下以及不同疏透度下树木的受力情况。结果表明顺风向阻力及倾覆力矩对树木起主导作用,并且随着风速的增大,树木受到顺风向的力及倾覆力矩与风速之间呈现幂函数增大的关系。疏透度变化能影响树木的受力特性,在同一风环境下,随着疏透度增大,树木受到顺风向力及倾覆力矩将逐渐减小。

关键词：树木疏透度图像处理风洞试验受风特性

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编队飞行航天器合围控制方法研究

编队飞行航天器合围控制方法研究

作者：周立凡哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着对近地空间的进一步开发和利用,航天器在各行各业中都体现了其充足的价值。空间在轨服务可以对航天器太空活动的有效助力,同时随着技术发展具备可实施性。而面对日益复杂的服务需求,以多个航天器以编队形式协同完成任务而非以单一... 详细信息

随着对近地空间的进一步开发和利用,航天器在各行各业中都体现了其充足的价值。空间在轨服务可以对航天器太空活动的有效助力,同时随着技术发展具备可实施性。而面对日益复杂的服务需求,以多个航天器以编队形式协同完成任务而非以单一航天器独立作业,因其可有效的节约成本、具备良好的可靠性能、以及较高的灵活性等优势收到广泛的关注。本文着眼于相对距离较近、对编队队形有需求的航天器编队系统控制问题,分别考虑对合作目标和非合作目标的情况,研究航天器编队控制律的设计方法。主要研究内容如下:轨道动力学作为航天器编队合围控制设计的基础,首先对其进行分析建模。介绍了航天器编队时所需要运用的参考坐标系;引入代数图论方法,建立编队中的航天器之间的联系,基于两个航天器之间的相对轨道动力学模型,构建了航天器编队相对轨道误差模型,用于不同任务需求下的航天器编队控制律设计问题。针对合作目标的编队最优合围控制问题,采用近似最优方法以解决航天器编队动力学因非线性本质致使的HJB方程难以求解的问题。介绍了自适应动态规划对调节问题和跟踪问题的常用解决方法。而后,为了实现最优合围,将PD鲁棒项与自适应动态规划结合,设计了对应的性能函数与控制律;进一步地,针对带有输入约束的控制器设计,给出了一种非二次型形式的控制律相关性能指标,采用单神经网络完成了控制器设计。针对非合作目标,分别考虑其是否具备机动能力的情景实现有限时间合围。首先对非合作目标不存在机动能力的情况进行讨论,给出了快速终端滑模控制方法。对于非合作目标具备机动能力的情况,提出了“预分析-观测-控制”的方案。通过给定时长的轨道递推分析其最终可达域,基于阿波罗尼奥斯圆及拓展理论,给出以成功完成合围为目的的初始条件设置思路;而后针对未知目标机动控制输入的情况,设计了一种扩张状态观测器以观测该信息;最后在控制律设计中利用观测得到的信息进行补偿,完成控制器设计。在合围过程中,考虑编队的成员航天器之间避免碰撞的需求,设计了一种新的斥力势函数,将斥力势函数纳入滑模面的设计中,提出了一种对应的控制律。

关键词：航天器编队合围控制近似最优控制有限时间控制

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基于多特征自适应融合的分类采样跟踪算法

光电子．激光 2016年第3期27卷 325-331页

作者：夏瑜吴小俊李菊周立凡常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对目标跟踪中的场景易变和目标模板不稳定等问题,提出了一种基于多特征自适应融合的分类采样跟踪算法。算法利用密集特征信息将目标模板用多个重叠子区域划分,每个子区域对应一个多特征采样窗口。利用多特征自适应融合构造强可区分性... 详细信息

针对目标跟踪中的场景易变和目标模板不稳定等问题,提出了一种基于多特征自适应融合的分类采样跟踪算法。算法利用密集特征信息将目标模板用多个重叠子区域划分,每个子区域对应一个多特征采样窗口。利用多特征自适应融合构造强可区分性的目标模型,最大程度地提高各子区域之间的互补性,以增强目标模板的区分能力。在粒子滤波(PF)框架下,多特征自适应融合策略提高了目标观测质量,保证跟踪的持续稳定。实验结果表明,本文所提算法具有良好的目标跟踪性能,并对动态场景、目标形变及遮挡情况具有较好的跟踪准确性和鲁棒性。

关键词：视觉跟踪粒子滤波(PF) 多特征融合分类采样

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基于多层字典的自重构目标跟踪算法

光电子．激光 2018年第1期29卷 77-84页

作者：夏瑜吴小俊周立凡李菊常熟理工学院计算机科学与工程学院江苏常熟215500 江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对视觉跟踪系统中常用的模板处理方法很难适应目标外观和视频背景不断变化的不足,提出一种基于多层字典的自重构目标跟踪算法。通过构建多层字典,分别从时间和空间上增强目标描述能力,既可以刻画目标局部细节,又蕴含了目标整体信息;... 详细信息

针对视觉跟踪系统中常用的模板处理方法很难适应目标外观和视频背景不断变化的不足,提出一种基于多层字典的自重构目标跟踪算法。通过构建多层字典,分别从时间和空间上增强目标描述能力,既可以刻画目标局部细节,又蕴含了目标整体信息;在跟踪过程中,模板可以利用多层字典根据前景和背景的复杂性自适应地分裂与分并,分裂出多个跟踪器从不同角度进行跟踪,有效地提高定位精度,也可以合并子模板以达到降低系统的计算负荷。定性和定量分析的实验结果表明,本文算法具有良好的跟踪精度和运行效率,可以较好地应对变化与遮挡。

关键词：目标跟踪均值漂移(MS) 多层字典自重构

融入混合注意力的可变形空洞卷积近岸SAR小舰船检测

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中国图象图形学报 2022年第12期27卷 3663-3676页

作者：龚声蓉徐少杰周立凡朱杰钟珊东北石油大学计算机与信息技术学院大庆163318 常熟理工学院计算机科学与工程学院常熟215500

目的在近岸合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像舰船检测中,由于陆地建筑及岛屿等复杂背景的影响,小型舰船与周边相似建筑及岛屿容易混淆。现有方法通常使用固定大小的方形卷积核提取图像特征。但是小型舰船在图像中占比较... 详细信息

目的在近岸合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像舰船检测中,由于陆地建筑及岛屿等复杂背景的影响,小型舰船与周边相似建筑及岛屿容易混淆。现有方法通常使用固定大小的方形卷积核提取图像特征。但是小型舰船在图像中占比较小,且呈长条形倾斜分布。固定大小的方形卷积核引入了过多背景信息,对分类造成干扰。为此,本文针对SAR图像舰船目标提出一种基于可变形空洞卷积的骨干网络。方法首先用可变形空洞卷积核代替传统卷积核,使提取特征位置更贴合目标形状,强化对舰船目标本身区域和边缘特征的提取能力,减少背景信息提取。然后提出3通道混合注意力机制来加强局部细节信息提取,突出小型舰船与暗礁、岛屿等的差异性,提高模型细分类效果。结果在SAR图像舰船数据集HRSID(high-resolution SAR images dataset)上的实验结果表明,本文方法应用在Cascade-RCNN(cascade region convolutional neural network)、YOLOv4(you only look once v4)和BorderDet(border detection)3种检测模型上,与原模型相比,对小型舰船的检测精度分别提高了3.5%、2.6%和2.9%,总体精度达到89.9%。在SSDD(SAR ship detection dataset)数据集上的总体精度达到95.9%,优于现有方法。结论本文通过改进骨干网络,使模型能够改变卷积核形状和大小,集中获取目标信息,抑制背景信息干扰,有效降低了SAR图像近岸复杂背景下小型舰船的误检漏检情况。

关键词：舰船检测合成孔径雷达(SAR)图像可变形卷积视觉注意力机制空洞卷积