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基于线性最小二乘方法的主动段目标初值估计

电子与信息学报 2010年第12期32卷 2884-2889页

作者：赵砚程洪玮易东云张倩国防科技大学理学院数学与系统科学系长沙410073 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 北京航天指挥控制中心北京100094

主动段目标初值估计是导弹目标战术参数估计的重要内容,是监视系统进行实时跟踪的前提条件。在天基观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。该文建立了主动段8态重力转弯模型和天基测量模型,通过用常加加速度线性模型来近似目标运... 详细信息

主动段目标初值估计是导弹目标战术参数估计的重要内容,是监视系统进行实时跟踪的前提条件。在天基观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。该文建立了主动段8态重力转弯模型和天基测量模型,通过用常加加速度线性模型来近似目标运动学参数,并对非线性测量进行伪线性化处理,将非线性最小二乘转化为线性最小二乘求解问题。特别地,给出了天基伪线性化测量及其统计特征的详尽推导,并进一步考察了测量伪线性化方法的适用范围。仿真实验中,通过与CRLB和传统的Gauss-Newton迭代方法比较,证明了该文方法在估计精度和运算效率上的优势。

关键词：目标跟踪初值估计最小二乘问题重力转弯模型天基观测伪线性化测量

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基于标志点匹配的散斑图像变形初值估计法

光学学报 2017年第3期37卷 131-137页

作者：张红颖于之靖中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300

在数字散斑相关测量方法中,可靠的变形初值估计是获得亚像素精度的关键。利用标志点匹配技术,提出了一种新的变形参数初值估计法。该方法在散斑上粘贴反射系数极高的圆形标志点,为消除散斑背景对标志点提取的影响,提出一种改进的尺度不... 详细信息

在数字散斑相关测量方法中,可靠的变形初值估计是获得亚像素精度的关键。利用标志点匹配技术,提出了一种新的变形参数初值估计法。该方法在散斑上粘贴反射系数极高的圆形标志点,为消除散斑背景对标志点提取的影响,提出一种改进的尺度不变特征转换算法,将极值点检测约束在显著的边缘区域,从而大大减少冗余特征点的提取,最后通过单应性变换得到全场变形,进而使得感兴趣区域中各像素点快速完成初值估计。制作散斑板子进行实验验证,结果表明,该方法得到的变形初值,只需要3~4次迭代就能够使亚像素迭代收敛,并获得准确、可靠的测量结果。

关键词：相干光学光学测量亚像素精度初值估计标志点匹配尺度不变特征转换算法

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基于机器人运动模式的手眼标定初值估计法

上海交通大学学报 2005年第3期39卷 396-399页

作者：刘宏建石繁槐刘允才罗毅上海交通大学图像处理与模式识别研究所上海200030

针对目前机器人手眼标定的方法大多需要求解手眼标定的基本方程,提出了一种新的用于机器人手眼标定中初值估计的方法.该方法在非线性优化过程中需要对初值进行估计,不同的初值可得到不同的结果,传统技术主要通过经验选取初值.本文利用... 详细信息

针对目前机器人手眼标定的方法大多需要求解手眼标定的基本方程,提出了一种新的用于机器人手眼标定中初值估计的方法.该方法在非线性优化过程中需要对初值进行估计,不同的初值可得到不同的结果,传统技术主要通过经验选取初值.本文利用机器人自身的运动模式,直接确定初值,大大减小了经验选择给结果带来的偏差.与经验选择初值的方法进行对比,结果表明,本方法得到了明显的改善.

关键词：计算机视觉机器人手眼标定初值估计

基于回归网络初值估计的数字图像相关方法研究

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基于回归网络初值估计的数字图像相关方法研究

作者：任晴北京林业大学

学位级别：硕士

数字图像相关法（Digital Image Correlation,DIC）作为一种非接触全场变形测量方法,以光力学基本原理为理论依据,经过近四十年的发展,目前已被广泛被应用于材料、机械等多个领域。亚像素迭代算法的提出使数字图像相关方法的精度和效率... 详细信息

数字图像相关法（Digital Image Correlation,DIC）作为一种非接触全场变形测量方法,以光力学基本原理为理论依据,经过近四十年的发展,目前已被广泛被应用于材料、机械等多个领域。亚像素迭代算法的提出使数字图像相关方法的精度和效率都有了质的提升,但亚像素的迭代效率与形函数参数的初值有很大的关系。因此,如何选择合理的迭代初值,从而减少迭代次数,提高算法的计算效率就成为了数字图像相关法研究的一个热点。本文以提高亚像素迭代算法的计算效率为目标,提出了一种基于回归卷积神经网络的初值估计方法,并对此方法的可行性及效率进行分析和验证,本文的研究内容和主要成果如下:（1）基于DIC方法和反向组合高斯牛顿（Inverse Combination Gauss Newton,IC-GN）的相关原理,在整像素位移(u)和v)、亚像素位移(u)和v)估计的基础上,提出了一种基于回归网络的位移一阶梯度（u、u、v、v）初值估计方法。构建了回归型卷积神经网络,并对其进行了训练。测试结果表明,提出的初值估计方法比只用整像素初值估计的方法在迭代次数上减少了30%左右,同时在IC-GN迭代过程中,采用CPU多线程计算,比单线程方法的计算效率提高了2.5倍。（2）针对传统数字图像相关方法中可选择不同大小子区对图像进行匹配的问题,提出了子区降采样法和空间金字塔池化法,以满足基于前述卷积神经网络在一阶位移梯度初值估计中的子区尺寸可变的要求。实验结果证明,子区降采样法和金字塔池化法对一阶位移梯度初值估计的误差相差不大,而子区降采样法原理简单,更易操作,不用对原网络重新训练,能够适应任何尺寸的正方形子区。因此,本文选择子区降采样法提升所提出的初值估计方法对子区尺寸变化的适应性。（3）针对传统数字图像相关方法中可利用不同样式的散斑图像进行全场位移测量的问题,采用了迁移学习的方法对不同类型的散斑做迁移训练,设计了三种迁移学习的方式,通过比较,微调模型的迁移方式效率最高。同时对迁移学习的效果进行验证,一阶位移梯度初值估计的平均误差仍然保持在0.001像素以下。（4）对本文提出的初值估计方法进行了实验验证。在模拟实验中与文献提出的ADIC2D算法进行比较,全场位移计算效率比ADIC2D提高了2倍以上。利用本方法测量了等强度梁的三点弯曲时的全场位移,将测量结果与利用开源DIC软件Ncorr的计算结果进行比较,结果显示本算法的最大绝对误差不超过0.005像素,证明了本算法的准确性。最后分析了本算法的欠匹配误差和过匹配误差。本文所提出的初值估计方法有效地降低了反向组合高斯牛顿法的迭代次数,提高DIC算法的整体计算效率,同时可保证DIC算法的全场位移测量精度。

关键词：卷积神经网络初值估计迁移学习降采样法数字图像相关空间金字塔池

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缺初值估计的最优性

中国科学 1978年第6期 591-601页

作者：陈翰馥中国科学院数学研究所

当随机能观测条件成立时,在文献[1—3]中分别对离散时间和连续时间系统用极限过渡的办法得到了对状态和初值的无偏估计——缺初值估计,同时得到了估计误差的协方差阵.本文证明缺初值估计就是不用初始统计特性的线性无偏最小方差估计.熟... 详细信息

当随机能观测条件成立时,在文献[1—3]中分别对离散时间和连续时间系统用极限过渡的办法得到了对状态和初值的无偏估计——缺初值估计,同时得到了估计误差的协方差阵.本文证明缺初值估计就是不用初始统计特性的线性无偏最小方差估计.熟知的Gauss估计就是对离散时间量测噪声非退化这一特殊情形的缺初值估计.

关键词：初值估计估计误差协方差阵统计特性线性无偏最小方差估计能观测性可观测性离散时间系统离散系统连续时间系统控制系统线性随机系统线性系统(自动化) 最优性

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连续时间系统的随机能观测性和缺初值估计

中国科学:数学 1978年第3期 251-263页

作者：陈翰馥中国科学院数学研究所

本文对连续时间线性随机系统给出了判别随机能观测的充分必要条件.如果系统退化为确定性系统,这个条件就成为判别系统完全能观测的条件.当系统随机能观测时,本文还讨论了未知初值统计特性时的状态和初值的估计问题。

关键词：连续时间系统陈翰馥统计特性控制系统能观测性可观测性初值估计确定性系统

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三维数字图像相关法的初值估计和仿真图研究

重庆理工大学学报（自然科学） 2017年第3期31卷 116-122页

作者：程百顺毛建国沈峘梁中汉王莹南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

三维数字图像相关法主要用来测量物体表面的三维形貌和变形,其关键技术主要包括相机标定、图像匹配、三维重建和三维位移场和应变场的计算等。针对现有的初值估计方法在计算速度和精度上的局限性,提出基于sift的形函数和线性插值的初值... 详细信息

三维数字图像相关法主要用来测量物体表面的三维形貌和变形,其关键技术主要包括相机标定、图像匹配、三维重建和三维位移场和应变场的计算等。针对现有的初值估计方法在计算速度和精度上的局限性,提出基于sift的形函数和线性插值的初值估计方法,有效地提高了计算的速度和精度。传统的三维算法精度分析只能借助于高精度的仪器测量对比,为此提出了基于反向映射法的三维仿真散斑图分析方法。仿真结果表明:在小变形情况下z方向的误差在2×10^(-4)%左右,面内位移测量误差在8μm以内。验证了三维仿真散斑图的有效性和三维初值估计策略的可行性。

关键词：三维数字图像相关法初值估计仿真散斑图

数字图像相关法在大变形测量中的一种初值估计方法

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结构强度研究 2018年第3期 1-6页

作者：张文东孙汉斌李耀航空工业飞机强度研究所三室西安

针对数字图像相关法分析大变形问题中涉及的初值估计困难的问题，本文提出一种能够自动估计初值的方法。首先基于尺度不变特征转换（SIFT）算法匹配变形前后图像的特征点，然后再采用随机抽样一致性（RANSAC）算法检测并去除误匹配点，... 详细信息

针对数字图像相关法分析大变形问题中涉及的初值估计困难的问题，本文提出一种能够自动估计初值的方法。首先基于尺度不变特征转换（SIFT）算法匹配变形前后图像的特征点，然后再采用随机抽样一致性（RANSAC）算法检测并去除误匹配点，接着根据分析点周围的匹配点位置通过仿射变换获得分析点变形初值．并以此初值作为数字图像相关法中迭代算法中的估计初值，最后通过迭代优化获得满足一定精度的结果。该方法通过任刚体转动实验和三点弯实验中进行了验证，证明了该方法准确可靠。

关键词：大变形问题尺度不变特征转换算法随机抽样一致性算法初值估计

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关于直接搜索中步长初值估计

上海第二工业大学学报 1986年第1期 121-129页

作者：徐成贤西安交通大学

本文对于最小二乘问题给出直接搜索中步长初值估计的一个理论证明。这个估计是Al-baali与Fletcher首先提出的。本文对于解最小二乘问题的BFGS法与混合法讨论了这个问题。

关键词：初始估计最小二乘残量 BFGS 线性搜索一维搜索搜索论正定性定理高斯-牛顿法初值估计步长步幅