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Improved SLIC Segmentation Algorithm for Artificial Structure Images

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Journal of Beijing Institute of Technology 2019年第3期28卷 418-427页

作者： Jianzhong Wang Pengzhan Liu jiadong shi Guodong Yan State Key Laboratory of Explosion Science and Technology Beijing Institute of Technology

Simple linear iterative cluster(SLIC) is widely used because controllable superpixel number, accurate edge covering, symmetrical production and fast speed of calculation. The main problem of the SLIC algorithm is its under-segmentation when applied to segment artificial structure images with unobvious boundaries and narrow regions. Therefore, an improved clustering segmentation algorithm to correct the segmentation results of SLIC is presented in this paper. The allocation of pixels is not only related to its own characteristic, but also to those of its surrounding ***, it is appropriate to improve the standard SLIC through the pixels by focusing on boundaries. An improved SLIC method adheres better to the boundaries in the image is proposed, by using the first and second order difference operators as magnified factors. Experimental results demonstrate that the proposed method achieves an excellent boundary adherence for artificial structure images. The application of the proposed method is extended to images with an unobvious boundary in the Berkeley Segmentation Dataset BSDS500. In comparison with SLIC, the boundary adherence is increased obviously.

关键词： simple linear iterative cluster (SLIC) segmentation superpixel image enhancement

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关节式履带机器人爬楼梯动态稳定性分析

机械工程学报 2014年第15期50卷 60-67页

作者：饶伟施家栋王建中北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对关节式履带机器人攀爬楼梯的动态稳定性问题,提出一种关节式履带机器人与楼梯台阶一点、两点或多点接触的动态稳定性准则判别方法。通过对机器人攀爬楼梯障碍过程的分析,考虑机器人的动作规划、质心惯性力、驱动轮和摆臂轮的惯性力... 详细信息

针对关节式履带机器人攀爬楼梯的动态稳定性问题,提出一种关节式履带机器人与楼梯台阶一点、两点或多点接触的动态稳定性准则判别方法。通过对机器人攀爬楼梯障碍过程的分析,考虑机器人的动作规划、质心惯性力、驱动轮和摆臂轮的惯性力矩、履带棱对楼梯接触作用的影响,建立越障关键姿态的动力学方程。基于机器人爬楼梯的不滑移充分必要条件,结合机器人坐标系中等效牵引力与等效支撑力的比值和履带与楼梯静摩擦因数之间的关系,得到在攀爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶一点、两点、三点接触作用的动态稳定性判别准则,结果表明在爬楼梯过程中机器人与楼梯台阶两点、三点接触时易处于不稳定状态,数值仿真结果验证了该方法的有效性,为关节式履带机器人的动态稳定性判断提供理论依据。

关键词：关节式履带机器人爬楼梯接触作用动态稳定性

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排爆机器人主从手力觉临场感仿真研究

机械工程学报 2012年第23期48卷 41-45页

作者：姜涛王建中施家栋北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对排爆机器人手臂抓取爆炸物无力反馈操作人员临场感差,易发生误操作触发爆炸物等问题,设计一种排爆机器人主从机械手系统。该系统由两组相同结构的机械手臂组成,每个机械手上安装力传感器分别检测人员与爆炸物对主从手产生的作用力... 详细信息

针对排爆机器人手臂抓取爆炸物无力反馈操作人员临场感差,易发生误操作触发爆炸物等问题,设计一种排爆机器人主从机械手系统。该系统由两组相同结构的机械手臂组成,每个机械手上安装力传感器分别检测人员与爆炸物对主从手产生的作用力。对主从手机构建立动力学模型与控制模型,根据所建立的模型利用二种不同质量的爆炸物进行抓取以验证其机构动态性能。仿真结果表明:机械手抓取小质量爆炸物时主从手之间力跟随与延时特性都有较好映射;在抓取大质量爆炸物时从手力的映射出现振荡并产生延时。

关键词：排爆机器人主从手机械手动态响应临场感

Mixed-state entanglement distillability in noninertial frame

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Mixed-state entanglement distillability in noninertial frame

基于自适应的变形式陆空机器人转域过程飞行控制

第十六届全国量子光学学术报告会

作者： Wenchao Ma Shuai Xu Xueke Song jiadong shi Liu Ye School of Physics and Material Science Anhui University

＜正＞In this paper,we study the entanglement distillability of the Dirac field in noninertial frame by using the Werner states,which are consisted of the maximum or generic entangled states,and the result shows that the entangled states will be converted to separable states for a certain value of *** find that the distillation in

关键词：

来源： cnki会议评论

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航空学报 2019年第6期40卷 235-245页

作者：冯宜明王建中施家栋北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室

针对一种变形式四旋翼陆空两栖机器人,研究空陆转域飞行控制方法,为实现陆空机器人从空中到地面的连续机动奠定了基础。建立了等效于变形式四旋翼陆空两栖机器人的飞行及转域系统结构模型和动力学模型,针对转域变形过程中转动惯量的改... 详细信息

针对一种变形式四旋翼陆空两栖机器人,研究空陆转域飞行控制方法,为实现陆空机器人从空中到地面的连续机动奠定了基础。建立了等效于变形式四旋翼陆空两栖机器人的飞行及转域系统结构模型和动力学模型,针对转域变形过程中转动惯量的改变及复杂飞行环境中负载变化和机体质量受损问题,在设计了基于线性二次型调节器(LQR)算法的姿态控制器和基于比例-积分-微分(PID)算法的高度控制器基础上,设计加入模型参考自适应系统(MRACS)解决模型参数不确定性问题。利用Adams/MATLAB联合仿真,首先得到空陆转域变形角度的极限值,然后对比仿真有无自适应补偿器的控制效果验证了该控制方法的高效性。研制了转域飞行样机,对空陆转域变形角度极限值和飞行控制方法进行了试验验证。

关键词：陆空机器人转域变形飞行控制自适应控制联合仿真

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基于边缘特征的背景建模和去抖动方法

科技导报 2010年第11期28卷 33-38页

作者：罗涛王建中施家栋北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对户外监控系统中存在的背景复杂变化及摄像机抖动等问题,提出了一种利用背景边缘信息进行背景建模及去除摄像机抖动的方法。首先,对一段视频序列进行边缘检测,提取出可靠的背景边缘;然后,对处在背景边缘附近的复杂区域建立高斯混合模... 详细信息

针对户外监控系统中存在的背景复杂变化及摄像机抖动等问题,提出了一种利用背景边缘信息进行背景建模及去除摄像机抖动的方法。首先,对一段视频序列进行边缘检测,提取出可靠的背景边缘;然后,对处在背景边缘附近的复杂区域建立高斯混合模型,而对其他相对简单的区域建立时间平均模型,兼顾了检测精度和计算代价;再利用可靠的背景边缘信息消除因摄像机的抖动而出现的虚假目标。实验结果表明,该方法在检测速度上比单独采用高斯混合模型提高了50%,在摄像机抖动时能很好地降低虚警率,可用于复杂场景的运动目标检测。

关键词：高斯混合模型边缘特征摄像机抖动运动目标检测

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小型移动机器人自主返航路径规划方法

计算机工程 2015年第1期41卷 164-168页

作者：姜涛王建中施家栋北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对遥控小型移动机器人在自主返航实际应用中定位精度低等问题,提出一种小型移动机器人自主返航路径规划方法。介绍小型移动机器人的任务流程及硬件系统,利用膨胀算子对栅格地图中的障碍物进行运算得到栅格Voronoi图。使用双边界路径... 详细信息

针对遥控小型移动机器人在自主返航实际应用中定位精度低等问题,提出一种小型移动机器人自主返航路径规划方法。介绍小型移动机器人的任务流程及硬件系统,利用膨胀算子对栅格地图中的障碍物进行运算得到栅格Voronoi图。使用双边界路径矢量化方法从栅格Voronoi图中提取出矢量路径,并对该路径进行拓扑优化。通过Dijkstra算法对拓扑路径进行路径规划并进行算法验证。实验结果表明,该方法所得路径可使环境中的机器人与障碍物之间的距离最大化,并使移动机器人的运动轨迹具有较高的可执行性,提高了小型移动机器人自主返航的成功率。

关键词：移动机器人数学形态学路径规划 Voronoi图拓扑优化 Dijkstra算法

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基于重心侧向摆动的四足机器人爬行步态优化

机械科学与技术 2015年第6期34卷 821-826页

作者：潘少鹏施家栋王建中盛沙北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京石油化工学院信息工程学院北京102617

针对四足机器人采用爬行步态行进时高稳定裕度和行走速度难以同时获得的问题,借助间歇爬行步态中重心侧向摆动的动作优化了爬行步态。通过侧向调整重心对爬行步态进行优化以达到行进速度和稳定裕度的平衡。定量描绘出重心侧向移动幅度... 详细信息

针对四足机器人采用爬行步态行进时高稳定裕度和行走速度难以同时获得的问题,借助间歇爬行步态中重心侧向摆动的动作优化了爬行步态。通过侧向调整重心对爬行步态进行优化以达到行进速度和稳定裕度的平衡。定量描绘出重心侧向移动幅度对四足爬行步态稳定裕度的影响。基于Adams虚拟样机,仿真分析了优化后爬行步态在稳定性和速度上的改善。最后通过原理样机试验验证了该优化步态的有效性。

关键词：四足机器人爬行步态稳定裕度重心侧向摆动

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移动机器人不间断电源管理系统

计算机测量与控制 2013年第12期21卷 3418-3420页

作者：梁东施家栋王建中北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

针对移动机器人的实际应用,综合考虑移动机器人的可靠性、便携性和续航能力等因素,设计并实现了一种不间断电源管理系统,该系统具有多电池组无缝切换、电池过放保护、电量检测、多路电源可控输出及故障检测等功能;能够快速灵活地增减电... 详细信息

针对移动机器人的实际应用,综合考虑移动机器人的可靠性、便携性和续航能力等因素,设计并实现了一种不间断电源管理系统,该系统具有多电池组无缝切换、电池过放保护、电量检测、多路电源可控输出及故障检测等功能;能够快速灵活地增减电源容量,有效提高系统可靠性,降低系统功耗;实验测试表明该系统电池组间切换时间约为5ms,输出电流达15A,能够高效可靠地为移动机器人提供电能。

关键词：移动机器人不间断电源电量检测可控输出故障检测