针对影像实时动态测量设备中相机和惯性测量单元（IMU）相对位置发生变化时，需要重新进行外参标定的问题，提出了一种Camera-IMU外参在线标定方法，能够在机械构型未知的情况下自动估计初始值和外参数。首先，使用全球卫星导航时间对齐IMU和相机的时间戳，通过奇异值分解求解旋转量的超定线性方程，改变阈值判定条件和加权方式，减少方程中的退化运动，并剔除外点，提高系统鲁棒性与外参精度，从而获得恒定的Camera-IMU旋转外参。然后基于获得的Camera-IMU旋转外参，固定滑动窗口，利用高斯牛顿法估计Camera-IMU的外参平移量。与原有在线标定方法相比，旋转外参标定方法的精度提高15%，平移外参的精度提高35%，实验结果表明所提方法是有效的。

针对现有多目标跟踪算法精度不高的问题，提出了一种融合YOLO-V4与改进SiameseRPN的多目标跟踪算法。首先通过YOLO-V4网络自动获取跟踪目标，制作模板后输入SiameseRPN跟踪网络；然后在模板分支中采用背景自适应策略初始化模板，并且融合残差连接构建Siamese网络；最后通过匈牙利算法对YOLO-V4的检测结果和改进SiameseRPN的跟踪结果进行数据关联，实现多目标跟踪。实验结果表明，与其他算法相比，所提算法具有较好的跟踪性能，在目标尺度变化、外观变化、部分遮挡等情况下能够实现稳定跟踪。

在面对光照变化、部分遮挡、背景杂乱和平面内外旋转等跟踪难点时, 跟踪学习检测算法(Tracking-Learning-Detection, TLD)容易产生漂移导致跟踪失败, 其跟踪性能还有待提高。在传统TLD算法的基础上, 提出一种基于人工鱼群粒子滤波的TLD改进算法。首先使用人工鱼群粒子滤波跟踪器代替金字塔光流跟踪器, 将颜色直方图特征和方向梯度直方图特征进行融合, 建立目标表观模型, 引入图像金字塔多尺度思想进行尺度匹配, 提高目标跟踪的稳健性。然后通过粒子滤波过程预测目标区域, 将TLD算法检测模块的全局扫描改进为局部扫描, 剔除大量非目标区域, 提高检测模块的检测效率。实验结果表明: 基于人工鱼群粒子滤波的TLD改进算法具有良好的跟踪性能, 与传统TLD算法相比, 其平均成功率和精准度分别提高了19.04%和28.00%, 平均跟踪速度可达33.87 FPS, 提高了38.78%。

针对图像特征点提取匹配算法中配准率不高的问题,提出了一种优化栅格移动统计的图像配准算法。首先使用快速特征点提取和描述算法提取特征点,再通过暴力匹配算法进行大致的特征点配准。根据图像的大小和特征点的个数将图像划分成多个栅格,对栅格内的特征点数量进行移动统计,通过九宫格里特征点距离中心特征点的远近,使用高斯函数制作分数统计模板。将九宫格里的分数统计与设定的阈值进行对比,超过阈值则认为是一个正确的匹配点,否则即被筛选掉。实验结果表明,该算法比基于栅格的移动统计算法获得精确匹配点的数目提高了18.17%,与传统特征点提取匹配算法相比,速度最大可以提高约41.3%,能有效剔除错误匹配,提高匹配率。

激光雷达运动补偿是智能车动态背景目标检测中不可避免的过程。提出了一种基于激光雷达的运动补偿算法。首先通过四元数法求解车体在上一个扫描周期与当前扫描周期的位姿变化矩阵。其次,根据静态场景的特点及历史激光雷达数据帧生成的数据包,利用高斯混合模型对时间坐标系下的背景进行建模。考虑到高斯混合模型在动态场景下容易失效,通过运动补偿将动态背景转换为静态背景,再用高斯混合模型对时间列表中所有历史帧进行处理,得到T时刻运动目标的原点特征点,将特征点与当前帧中符合的点相匹配进一步细化点在当前帧中的新位置。经过实验验证,该方法成功地对背景运动进行了估计和补偿,适合应用于三维环境下实时运动目标的检测。

泊松算法在重建时物体边缘容易产生未封闭的曲面,最终建成的物体存在表面粗糙、孔洞等问题。基于此,提出一种改进的三维点云重建算法。该方法首先用统计滤波器对点云简化去噪,消除重建表面的锯齿状现象;然后建立点云间拓扑结构,对点云法向量进行法向重定向,以减少法向指向的二义性;最后将具有磁盘拓扑结构的点云映射到平面,将二维三角剖分方法应用于平面参数化,给二维点提供三角形连通性,并将其传输回三维点云形成网格曲面。经过实验验证,该方法可以有效地去除噪声点,构建更加规则的三角形网格,并能有效地去除伪封闭曲面,明显改善带孔洞的表面点云重建效果且重建时间降低。

综合模块化航电(IMA)系统中错误信息的传输漏洞会对飞机安全带来严重影响, 为了提高IMA系统时间传输的完整性, 使子系统能在确定的时间窗口内进行数据传输,提出了一种IMA系统高安全性时间管理技术; 通过使用多个时间管理服务, 建立每个子系统与时间管理服务的偏差表, 确定其本地时间参考(LTR)和与之通信的每个远程子系统时间参考之间的关系; 使驻留IMA的子系统具有高安全性时间同步机制, 能够协调分离的驻留子系统共同安全地执行同一任务, 满足IMA系统时间同步和安全性要求。