相机的位姿估计广泛应用于计算机视觉和机器人学等领域。针对相机位姿估计的稳定性与实时性,基于正交迭代算法,提出了一种考虑空间参考点不确定性的相机位姿估计算法。该算法的关键思想是在考虑摄像头畸变的情况下,根据参考点的位置特征获得相应权值,并利用加速正交迭代思想对迭代过程中的重复计算进行规整,最小化加权重投影物方残差函数获得相机位姿。模拟数据实验和真实图像实验表明,该算法计算精度更高,速度更快,时间复杂度较低。在空间参考点深度较大或者偏离摄像头光轴的情况下,该算法的时间复杂度和精度均优于现有的正交迭代算法,从而实现了相机位姿估计的实时性。

区域推荐搜索是机器视觉研究热点之一,针对传统目标检测使用穷举式搜索效率低下的问题,通过优化搜索的准确率可提高检测效率。引入复杂网络中用于社区发现的Girvan-Newman(GN)分裂算法,结合小目标区域特征,提出一种基于图像网络结构的小目标检测区域推荐搜索算法。该算法根据区域间多样性颜色直方图相似性构建图像与图的映射关系,通过图中连通子图的生成获取小目标可能区域。能在生成较少候选区的情况下满足较高的召回率,进一步优化小目标检测的时间消耗。

提出在光纤入侵探测系统中应用波分复用(WDM)技术, 以进一步精简系统架构。该系统将不同干涉子系统通过不同波长加以区分, 并利用波分复用技术将不同波长的干涉子系统复用同一干涉模块。在信号接收端, 利用解复用的方式, 将各个不同波长干涉子系统信号分开, 从而获得不同干涉子系统中相对独立的时域信号。

微分干涉型光纤传感是一种新型的传感系统,可应用于长距离、强电磁干扰环境下的监控和检测。提出了一种基于小波变换的分布式光纤传感信号的识别方法,采用时域-频域能量分布算法,建立不同触发模式的模型,该识别方法可应用于研究入侵信号的模式识别,并通过大量的实际应用经验和数据验证了该方法的有效性。

利用3×3耦合器和法拉第旋转镜等光学元件,构造了一个基于迈克尔逊干涉系统的光纤振动传感器.使用外调制的方法对传输光进行相位生成载波调制，并将该光纤振动传感器应用于长距离的安全监测中.通过对该传感器的干涉输出信号进行贝塞尔展开分析，发现干涉输出信号中含有与外调制所使用的载波频率相同的信号成分.因此，使用一个中心频率为载波频率且通带很窄的带通滤波器，可以同步地提取载波信号.同步提取的载波信号用于干涉输出信号的相位生成载波被动零差解调，可以得到作用于光纤振动传感器上的外界振动信号.本文提出了从输出信号中同步提取载波的方法，通过理论推导得出了该方法的可行性，并且通过软件仿真和实验验证了该理论的正确性.文中还对提取的载波受低频信号干扰，造成其幅度不稳定的现象进行分析并提出了解决方法.研究表明,同步载波提取法适用于相位调制器与干涉信号输出端距离较远，相位生成载波解调需要的同源载波获取较困难的情况.

提出了一种新型的基于Sagnac干涉仪的双向Sagnac分布式光纤传感器,可对传感光纤线路上的扰动进行检测与定位。阐述了该分布式光纤传感系统的组成和工作原理。利用基于最小均方(LMS)算法的自适应时延估计方法直接在时域上对扰动信号进行定位。理论分析和测试结果表明,该分布式光纤传感器能快速、有效地实现扰动信号的检测及定位。算法简单易实现,具有较高的测试灵敏度和定位精度,最大定位误差小于20 m。