基于航空单目相机的目标定位技术

作者： 王鑫   李玉芳   任航   韩松伟   刘立刚   孙明超   宋策   来源： 中国光学(中英文) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   特征匹配   目标定位技术   姿态  

描述： 为了提升无人机机载光电吊舱在特殊工况条件下的自主侦察能力，本文结合实际工程项目研发了适用于机载光电吊舱的目标定位技术，并在嵌入式GPU(Graphics Processing Unit，型号为Jetson-TX2i)上实现了功能验证。首先，提出一种改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法与GPU加速数字图像处理方案，对不同焦距下获取的两幅图像进行实时特征检测与匹配。接着，利用几何交比不变性校正图像边缘畸变特征点的位置信息。最后，使用最小二乘法估计目标深度信息并结合四元数空间模型确定目标姿态信息，从而实现目标定位。实验结果表明，改进的SURF算法在特征匹配方面，精度和速度都优于经典的SURF算法。若角点特征位置误差控制在一个像素以内，深度误差不超过2%，方位角、俯仰角和滚转角的角度误差分别小于4°，5°和2°，这一误差满足机载光电吊舱的目标定位准确性需求。此外，处理一组（两帧）分辨率为1080P的图像，利用GPU加速可以将处理时间提升至74 ms，这一速度满足机载光电吊舱数据处理的实时性需求。

基于sMLD特征的远红外航空图像配准算法

作者： 郭璠   李小虎   朱洪   唐琎   来源： 红外与毫米波学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空图像   特征提取   图像配准   特征匹配   远红外  

描述： 航空场景下的远红外图像迫切需要准确、鲁棒、快速的特征描述与自动配准方法。由于已有的多重线型描述符MLD特征存在“特征孤岛”和“尺度变换受限”的问题，因此针对远红外航空图像的配准问题，文章提出了一种聚合特征点以及线型描述符分段统计的特征描述方式，即sMLD特征。结合sMLD特征相互连接构成网状拓扑结构的特性，还提出了一种由粗到细的分支加速匹配算法RF/BA。其中，RF/BA粗匹配充分利用拓扑图的结构，通过局部寻优算法提高匹配的效率。RF/BA精匹配利用最小外接凸四边形原则和GMS校验原则，提升配准精度。实验结果表明，与已有的几种代表性配准方法相比，所提方法在配准精度和时间开销方面均具有更好的性能。

航空发动机状态监控和预测性维护应用研究

作者： 廖鹏程   李昂   王骁   来源： 测控技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   深度学习   健康管理   剩余寿命预测   故障预测  

描述： 为了深化飞参数据的应用价值，通过研究发动机转动件故障预测、剩余寿命预测以及气路健康等，为发动机保障决策和预测性维护提供参考。采用经验模态分解(EMD)结合相对向量机(RVM)、灰度模型(GM)用于发动机转动件、气路监测的状态监控和故障预测，选取波音某型飞机故障数据验证了模型的准确性，平均绝对百分比误差(MAPE)能达到8.46%;采用卡尔曼滤波(KF)结合梯度提升决策树(GBDT)的方法对数据进行降噪并预测剩余寿命，通过美国国家航空航天局(NASA)的航空发动机仿真数据集验证了模型能达到91.3%的准确率；采用核主成分分析(KPCA)结合深度置信网络(DBN)的方法建立发动机气路健康监控模型，经过大量QAR数据验证和测试，预测相对误差为0.43%。针对基于数据挖掘的航空发动机故障诊断算法开展研究，设计了相应的算法，开展了实验验证，通过有效的数据预处理和模型参数调节，使得故障诊断性能达到较高水准，为航空发动机的预测性维护提供了重要参考。

稀疏驱动的航空发动机主轴承智能监测研究（英文）

作者： 丁宝庆   武靖耀   孙闯   王诗彬   陈雪峰   李应红   来源： Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   稀疏模型   变分自编码   智能监测   深度学习   航空发动机主轴承  

描述： 微弱特征提取是航空发动机健康监测与智能诊断的关键技术之一。本文针对航空发动机主轴承微弱故障智能监测难题,基于信号先验提出增强稀疏驱动的智能监测方法。通过分析经典凸稀疏诊断模型难以兼顾信号降噪与特征

一种基于改进堆栈自动编码器的航空发电机旋转整流器故障特征提取方法

作者： 崔江   唐军祥   龚春英   张卓然   来源： 中国电机工程学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 特征提取   航空发电机   旋转整流器   深度学习   灰色关联度分析   自编码机  

描述： 提出一种基于灰色关联度分析优化堆栈自动编码器的故障特征自适应提取方法,并用于航空发电机的旋转整流器二极管故障诊断中。首先,采集发电机交流励磁机励磁电流信号;其次,借助灰色关联度和深度学习理论对堆栈编码器网络进行训练学习,以确立其较优的网络结构,通过该网络可以自适应地从励磁电流信号中提取故障特征;训练完毕,借助于支持向量机(support vector machine,SVM)分类器实施故障诊断。对所提方法与快速傅里叶变换方法进行了仿真和物理实验,并对分类性能进行比较。结果表明,所提方法自动化程度高,自适应性能好,所提取的特征用SVM评估可以取得很好的分类效果。

基于统一网络架构的多模态航空影像质量评价研究

作者： 闫婧   武林伟   刘伟杰   韩如雪   来源： 现代电子技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 无参考模型   特征提取   卷积神经网络   特征融合   多模态数据   深度学习   网络结构   影像质量评价  

描述： 高质量无人机航空影像是目标检测、分析、识别的重要前提条件，但各类传感器成像机理不同，质量影响因素多样，往往需要根据不同模态数据的特性设计不同的网络模型，从而大大增加了质量评价算法在无人机上的应用难度。针对这一问题，提出一种基于统一网络框架的无参考多模态影像质量评价模型，通过自适应地学习图像块内部的局部特征与图像块之间的相互关系，完成空间维度上的全局信息融合和时间维度上的时序信息融合，实现对多种模态影像数据的质量评估，进而快速有效地监测筛选采集数据的质量，提高有效数据采集效率。实验结果表明，该方法在多种模态的影像数据质量评价上具备泛用性和有效性。

优化无人机航空摄影测量中影像匹配研究

作者： 周耿彬   来源： 测绘技术装备 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 尺度不变特征变换算法   特征匹配   影像关系图   质量分析   航空摄影  

描述： 随着我国对地观测技术水平的提升，航空摄影测量已逐步成为获取地理空间信息最有效的方式之一，其中影像匹配是航摄数据转化为地理空间信息成果最为关键的环节。针对传统影像匹配方法受影像分辨率、纹理特征及重叠度影响比较大，常出现匹配效率低、精度差、人工干预需求大等问题，本文提出了一种优化航空摄影测量的影像匹配策略。首先，通过机载定位定向系统(Position and Orientation System, POS)获取的POS数据预估影像重叠范围，构建影像关系图，降低影像匹配整体计算量；其次，基于尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform, SIFT)优化算法，经过建层分块，实现快速引导，提升影像处理能力；最后，采用随机抽样一致性(Random Sample and Consensus, RANSAC)算法计算单应性变换矩阵，完成影像的精确配准。试验表明，该方法有效提升了特征点对的提取质量，降低了误匹配的产生率，极大地改善了影像匹配精度与效率，对下一步地理信息成果生产具有重要的意义。

结合显著性检测与特征匹配的飞机目标识别

作者： 欧阳欢   范大昭   郭静   代亚贞   来源： 测绘通报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机识别   遥感影像   特征匹配   机型判别   显著性检测  

描述： 空间的特性消除阴影对飞机识别造成的影响,并以飞机的形态特征为依据对感兴趣目标进行筛选,进而实现飞机目标识别;最后,计算飞机的外形参数、相对矩等特征并以此作为依据实现飞机机型判别。试验证明,该方法飞机特征提取精确,目标识别准确率高,具有较好的稳健性。

结合显著性检测与特征匹配的飞机目标识别

作者： 欧阳欢   范大昭   郭静   代亚贞   来源： 测绘通报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机识别   遥感影像   特征匹配   机型判别   显著性检测  

描述： 空间的特性消除阴影对飞机识别造成的影响,并以飞机的形态特征为依据对感兴趣目标进行筛选,进而实现飞机目标识别;最后,计算飞机的外形参数、相对矩等特征并以此作为依据实现飞机机型判别。试验证明,该方法飞机特征提取精确,目标识别准确率高,具有较好的稳健性。

基于模糊聚类的航空物流资源优化配置算法设计

作者： 王玙   来源： 电子设计工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 资源配置   特征匹配   模糊聚类   数据归一化   数据矩阵   PCM算法  

描述： 针对目前航空物流资源使用效率较低，不能充分发挥航空运力的问题，提出了一种基于模糊聚类的航空物流资源优化配置算法。该算法通过模糊聚类PCM算法对航空物流任务需求进行分类，提高物流资源服务的检索效率。通过特征匹配使物流任务需求与物流服务平台中的物流资源相匹配，进而得到最满足物流任务需求的资源及服务，实现航空物流资源的优化配置。实验测试结果表明，该算法能够以较高的效率（单个对象处理耗时24.68 ms）以及95.27%的准确率完成对航空物流资源的优化配置。