测向交叉定位思想简单, 所需测量信息少, 在无源定位领域被广泛应用。针对传统测向交叉定位算法难以解决未知目标数目的定位问题, 提出了一种基于网格密度峰值的测向交叉定位算法, 将网格划分和密度峰值聚类引入测向交叉定位中, 并结合Hough变换制定了一种挑选类簇中心的规则。仿真实验和实测数据实验结果表明, 在含有噪声的情况下, 该算法能够自动识别目标的数目和位置, 具有较强鲁棒性, 可适用于实际问题。

遥感影像特征匹配中，仅采用特征描述符相似性度量导致存在大量的外点，需对初始匹配结果进行可靠外点去除，提升特征匹配及变换参数估计的准确性。针对该问题，提出了一种拓扑结构引导的简单有效的遥感影像特征匹配外点去除算法。首先，充分挖掘匹配点对的潜在拓扑几何约束关系，设计了局部及全局外点过滤策略。利用对应点对邻域一致性，即正确匹配点对的邻域点对满足集中对应，通过一次局部过滤，剔除所有不满足该条件的外点。进而，通过随机采样假设验证，利用空间顺序约束及仿射面积比约束进行全局过滤。然后，利用局部优化策略对获得的最大一致内点集合进行修正，实现对几何变换参数的准确估计和可靠的外点去除。最后，采用空间网格划分方法进行模型细化与匹配点对增量，进一步提升了遥感影像匹配性能。实验结果证明，与7种主流外点去除方法（NBCS、LPM、LLT、VFC、GMT、SOCBV、RANSAC）相比，所提算法性能更优，尤其对于复杂条件包括低内点率、较大尺度及视点变化等情况，可以获得更加稳定的匹配精度。

在远端(距离监测点500 m以上)激光强度弱并且出现激光光路干扰的实际环境中进行激光光斑中心点定位。首先通过图像预处理进行相机噪声的抑制;接着通过构建激光光斑强度分布模型进行激光光斑的分割;然后通过形态学腐蚀操作抑制误分割现象,同时对处理后的分割图像进行网格化划分,通过计算网格的可信度及中点坐标进行网格中点坐标的组合,完成一级光斑中心定位;最后结合先验知识和中心可能性得分进行中心点搜索调整,完成二级定位,得到激光光斑中心。经过实际场景验证,所提算法在远端激光强度较弱并且存在明显光路干扰的情况下,能够较好地完成远端激光光斑中心定位功能。

导航系统中广泛采用激光测距确定星地间距离, 双向反射分布函数可精确描述实际物体反射光的情况, 是研究激光测距方程的有效手段。结合目标反射几何模型, 计算得到透镜各点接收目标反射光强的表达式。对目标光斑和接收透镜进行网格划分, 仿真得到透镜面元接收目标反射的光强分布和透镜接收的瞬时光强, 并讨论了平面目标的网格步长选取和计算次数。当光束从不同空间位置入射至平面目标表面时, 根据探测器-反射棱镜之间距离与接收光强的对应关系得到激光测距方程的待定参数。实测数据验证了理论计算的正确性。

抗干涉齿轮集(CMG)机构是一种精巧的密码鉴别机构,可用于确保要害系统保证性的机械组合锁中.CMG机构的密码鉴别功能取决于两个配对的、多层密码齿轮固定堆叠而成的编码复合齿轮.复合齿轮层数的最小化有利于工程应用优化;对复合齿轮最小层数问题的认识,也是基于CMG机构的机械组合锁的关键科学问题之一.此前已证明第一类CMG机构复合齿轮的最小层数为3;对于有一个独特的指纹特征的第二类CMG机构,其最小层数的问题更为复杂.由于任意一个“NA+NB”的解锁符号序列都可以简并为“MAB”(M≤N)的形式且保持编码二维迷宫映射图中关键陷阱格点(CTG)的色数不变,且CTG互斥约束关系随着“MAB”持续增/减任意数量的“3AB”呈现出周期性,因此首先应用二维迷宫映射变换和CTG互斥的“十字叉”判据,将第二类CMG机构“3AB”(或“6AB”),“4AB”和“5AB”三种基本模式中复合齿轮最小层数的证明过程转换为求解无向图G(V,E)顶点着色的色数,得到其色数分别为3,5和6.进一步得到最终结论,第二类CMG机构必须细分为与简并解锁符号序列对应的三种模式“(3n)AB”,“(3n+1)AB”和“(3n+2)AB”(n是自然数1,2,…),最小齿轮层数分别为3,5和6.这意味着第二类CMG机构复合齿轮的最小层数受控于解锁符号序列结构的周期性.最后还给出了最小层数第二类CMG机构快捷编码的“三模板着色方法”.

抗干涉齿轮集(CMG, Counter-Meshing Gears)机构是一种可用于确保要害系统安全性的机械组合锁的密码鉴别机构。对于N个“A”和N个“B”任意组合的二元解锁符号序列, 如何用最小、固定的齿轮层数C和齿轮分度数D实现相应CMG机构密码鉴别齿牙的二元装定编码, 是具有重要实用背景的CMG机构最优归一化编码问题。借助此前报道的CMG机构分类方法、二维迷宫映射图、关键陷阱格点(CTG, Critical Route Grid)的三色循环着色编码方法等工具, 系统论述了CMG机构最优归一化编码的理论与方法。给出了两种可选的编码方法, 及每种方法最小编码空间需求(用C×D表征)和编码算法。根据编码空间和解锁符号序列的字长, 定义了表征CMG机构编码效率的优值。利用这个物理概念清晰的优值比较两种可选的最优归一化编码方法, 得到编码空间为C=3, D=N+2的第一类CMG机构是首选方法的结论。对于第一类CMG机构, 最优归一化编码与先前报道的最少齿轮层数的优化编码并无不同, 两者都需要最小C=3, D=N+2的编码空间, 且CTG三色循环着色编码方法同样适用。应用CTG三色循环着色编码方法会在校验二维迷宫映射图中留下一个显著的指纹特征, 全部CTG会被循环有规律地分配到仅三个颜色集上, 也即设定的用于误码锁定的A-B复合齿轮之间的干涉将交替发生在仅三层密码齿轮上。

针对目前扩散光学断层(DOT)成像空间定位精度较低的特点，采用与磁共振成像结合的成像方法，通过有限元网格引入磁共振先验解剖信息，可有效提高重建图像的空间分辨率和定位精度。定义了多个评价指标，利用点扩展函数(PSF)仿真，在不同组织分类和不同的光学参数条件下，定量评估了重建图像空间位置的准确性、有效分辨率和对称性，并给出了具有深度信息的三维重建图像。仿真结果表明，将大脑组织分成头皮、头骨、大脑和脑脊液可以得到最优的扩散光学断层成像的图像质量，且图像质量在三维空间分布较为均匀，同时验证了在一定范围内改变组织的光学参数大小，重建图像指标仅在较小的范围内浮动，对仿真结果影响可忽略。

介绍了一种用于MEMS设计的六面体网格划分方法。MEMS工艺决定了大部分MEMS模型都是层状结构,本文针对这种结构提出了一种简便的2.5维划分方法,适用于所有面平行于(x,y)平面或者z轴的层状结构。该方法在(x,y)平面内将模型划分为四边形网格,然后在z方向延伸形成六面体。相比于如今使用最多的Sweep划分算法,它在划分前的预处理更少,由于仅仅需要输入划分大小,使得整个划分过程更加方便,速度也比Sweep方法快了10～1000倍,10000个六面体以内的划分可在10s内完成。同时,该方法也可以通过输入工艺过程参数按照实际MEMS工艺步骤产生3维MEMS模型,完成从2维版图到3维网格的直接生成。