四元数法INS数据处理
GPS_INS紧耦合融合定位算法的研究与实现
学 校 代 码 10459学号或申请号 ************密 级专业硕士学位论文GPS/INS 紧耦合融合定位算法的研究与实现作 者 姓 名：高少甫导 师 姓 名：侯维岩 张大龙专业学位名称：电子与通信工程培 养 院 系：信息工程学院完 成 时 间 2018年5月A thesis submitted toZhengzhou Universityfor the degree of MasterResearch and implementation of GPS/INS tightly coupledfusion location algorithmBy Shaofu GaoSupervisor: Weiyan Hou and Dalong ZhangElectronic and Communication EngineeringSchool of Information EngineeringMay 2018学位论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的硕士学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除论文中已经注明引用的部分内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或已经撰写过的科研成果。
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学位论文作者：日期： 年 月日摘要惯性导航系统定位误差随着工作的时间的延长逐渐累积，GPS数据更新率低，动态特性差，在卫星信号受到干扰时，定位精度大大下降。
彩色图像四元数频域奇异值分解水印算法
彩色图像四元数频域奇异值分解水印算法
孙菁;杨静宇;傅德胜
【期刊名称】《信息与控制》
【年(卷),期】2011(40)6
【摘要】将四元数傅里叶变换与四元数奇异值分解技术相结合并引入到对彩色图像的水印处理,提出一种基于四元数频域奇异值分解的彩色图像盲水印算法.首先对彩色载体图像进行分块并采用四元数傅里叶变换(quaternionFourier transform,QFT)得到其频域矩阵,然后对频域矩阵中的单位小块进行四元数奇异值分解(quaternion singularvalue decomposition,QSVD),得到实系数奇异值,使用奇偶量化调制法将水印信号嵌入到单位小块的最大奇异值中.仿真实验结果表明,嵌入的水印分布在空域图像各彩色分量中,在不可见性以及鲁棒性的比较中优于传统的彩色图像亮度域以及独立多通道处理方法.
【总页数】7页(P813-818)
【关键词】数字水印;四元数;四元数傅里叶变换;四元数奇异值分解
【作者】孙菁;杨静宇;傅德胜
【作者单位】南京理工大学计算机科学与技术学院;南京信息工程大学计算机与软件学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP309
【相关文献】
1.彩色图像四元数频域幅值调制水印算法 [J], 孙菁;杨静宇;傅德胜
2.基于四元数模型和奇异值分解的图像水印算法 [J], 陈善学;冯银波
3.基于分数阶四元数傅里叶变换和遗传算法的彩色图像自适应水印算法 [J], 陈北京;周春飞;王金伟;舒华忠
4.基于双树四元数小波变换与奇异值分解的数字图像水印算法 [J], 肖婷婷;李万社因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于UWBINS数据融合抑制NLOS的室内定位方法
基于UWB/INS数据融合抑制NLOS的室内定位方法随着科技的发展,人们对位置服务的需求更加迫切。
卫星导航技术的发展已经日趋成熟,解决了人们在室外环境下的定位问题,然而在室内复杂多变的环境下,卫星导航难以发挥作用。
在众多室内无线定位技术中,超宽带信号(Ultra-Wide Band,UWB)采用亚纳秒级的无线脉冲进行通信,具有高时间分辨率、抗多径、低功耗、测距精度高等优点,在室内视距(Light Of Sight,LOS)环境下UWB定位精度可达厘米级,但仍然受非视距(Non-Light Of Sight,NLOS)误差的影响导致定位精度下降。
惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)具有自主定位,不受NLOS影响的特点,短时间内定位精度高,但是定位误差会随着时间推移而逐渐累积,需要对其进行累积误差校正。
为了抑制UWB定位中NLOS误差的影响,基于UWB/INS数据融合的室内定位方法能够利用不同子系统的定位优势进行互补,取长补短,可以满足室内定位可靠性和连续性的要求。
主要的研究工作如下:(1)针对组合定位系统的测量误差问题,本文进行了数据预处理工作。
对UWB测距值进行线性拟合,校正了系统误差,达到厘米级测距精度;对陀螺仪进行了常值漂移误差校正,使得校正后的该误差接近零;对加速度计和磁力计进行了椭球拟合校准,校正前后测量重力场和地磁场模值的标准方差分别由(0.O111g,0.1053Gauss)降低到(0.0022g,0.01862Gauss),提高了INS的测量精度。
(2)针对磁干扰和外力干扰造成姿态检测误差和旋转矩阵误差增大的问题,本文进行了加权抑制。
在四元数形式姿态检测算法中,原有的两步更新算法只是避免了磁干扰对水平倾斜角(横滚角,俯仰角)的影响,但是磁干扰对航向角以及外力干扰对水平倾斜角的影响仍没有进行抑制。
本文在此基础上进行分段函数加权,以加权两步更新算法抑制外部干扰对姿态角的影响,并用实验验证了该算法对干扰具有一定的抑制效果。
基于四元数模型和奇异值分解的图像水印算法
基于四元数模型和奇异值分解的图像水印算法陈善学;冯银波【摘要】将四元数离散余弦变换(QDCT)和奇异值分解(SVD)相结合,提出了一种在彩色图像中嵌入水印的新方法.首先,借助Arnold置乱对二值水印进行预处理,应用四元数理论将彩色图像进行分块QDCT和SVD；然后,利用Logistic映射随机抽取一批图像块实现水印的嵌入.实验表明,该方法具有较强的抗JPEG压缩能力,对各种噪声和滤波等具有较好的鲁棒性.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2013(033)006【总页数】4页(P1626-1629)【关键词】四元数;四元数离散余弦变换;Arnold置乱;Logistic映射;奇异值分解【作者】陈善学;冯银波【作者单位】重庆邮电大学移动通信安全研究所,重庆400065;重庆邮电大学移动通信安全研究所,重庆400065【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言所谓数字水印，即将数字、图像标志等版权信息嵌入到多媒体数据中，以起到保护版权、鉴别真伪等作用。
目前，大多以静止图像为载体的水印算法都是针对灰度图像，而在日常生活中彩色图像的应用更为广泛。
现有的彩色图像水印算法可大致归纳如下:1)单通道处理。
通过颜色模型转换使用单色通道或者某个颜色分量信息来实现水印的嵌入。
文献［1］把彩色图像RGB空间变换到YCbCr空间，然后在亮度分量中嵌入水印。
文献［2］通过修改彩色图像蓝色分量值来嵌入水印。
2)多通道合成。
文献［3］对彩色图像的多个通道进行处理实现水印嵌入，然后将各处理结果求和。
无论是单通道处理还是多通道合成，其本质都是对灰度图像的处理，因而无法很好地体现彩色图像各通道之间的相互联系。
近年来，基于四元数理论的处理技术［4-10］被逐渐熟悉并应用到彩色图像的处理中。
文献［4］把水印嵌到四元数傅里叶变换的平行分量中，含水印图像的峰值信噪比较低，抗攻击能力差;文献［5］把水印嵌入离散四元数余弦变换后所有实部系数的中频系数中，计算量大且抗攻击能力一般;文献［6］将二值随机序列作为水印信息在四元数傅里叶变换域中嵌入，水印信息并无实际意义;文献［7］在分块的基础上进行四元数傅里叶变换和奇异值分解，将水印嵌入各块的最大奇异值;文献［8］在四元数小波变换后的中频子带的奇异值中嵌入水印;文献［9］利用四元数奇异值分解、四元数旋转和共轭运算实现水印的嵌入和提取;文献［10］通过对彩色图像的超复数傅里叶变换，选择合适频段修改其对称系数的值来实现水印的嵌入。
彩色图像缩放的四元数插值算法
彩色图像缩放的四元数插值算法
苏本跃;盛敏
【期刊名称】《中国图象图形学报》
【年(卷),期】2009(014)012
【摘要】将彩色图像像素点的3个颜色分量当作一个纯四元数来处理,在充分考虑了图像3个颜色分量的内在相关性、图像本身的非线性机制的基础上,构造了基于球面线性四元数插值方法和代数三角混合四元数插值样条方法的彩色图像插值算法.实验结果表明,四元数方法用于彩色图像插值时,所处理的图像清晰度和色彩亮度均较传统方法有较大改进,边缘细节上也更丰富.
【总页数】4页(P2607-2610)
【作者】苏本跃;盛敏
【作者单位】安庆师范学院计算机与信息学院,安庆,246011;安庆师范学院数学与计算科学学院,安庆,246011
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.6
【相关文献】
1.基于两点三次样条插值算法的大尺寸LCD图像缩放引擎设计 [J], 向祖权;刘政林;刘志会
2.基于自适应插值算法的视频图像缩放技术及其FPGA实现 [J], 孙伟
3.基于插值算法的图像缩放技术 [J], 李红梅
4.实现图像缩放功能的Matlab插值算法研究与比较 [J], 丁雪晶
5.基于插值算法的图像缩放技术 [J], 李红梅
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多源点云数据融合的建筑物建模技术方法
多源点云数据融合的建筑物建模技术方法摘要:建筑物的三维重建技术分为基于光学遥感影像的倾斜摄影测量方案和基于多源点云数据融合的三维重建技术。
基于多源点云数据融合的建筑物三维建模是指利用多种设备获取不同来源的点云数据，通过对点云数据去噪、滤波、配准后构建建筑物三维模型，机载LiDAR和地面三维激光扫描仪扫描是目前获取建筑物点云数据的主要手段，通过ICP算法匹配机载LiDAR数据和地面三维激光扫描仪扫描点云数据，实现构建具有真实色彩的建筑物三维模型。
关键词:多源点云；ICP算法；融合；三维建模中图法分类号:P21.引言随着“智慧城市”建设的全面发展，城市和社会的精细化管理迫切需要大量精确、真实的三维地理信息[1]。
三维地理信息由三维地理场景产品和地理实体产品构成，地理实体产品的构建在形态上表现为建筑物的三维重建。
建筑物的三维重建技术分为基于光学遥感影像的倾斜摄影测量和基于多源点云数据融合的三维重建技术。
倾斜摄影测量利用无人机等飞行平台搭载航摄仪通过多个角度拍摄来获取光学影像，再将影像经过POS数据解算、空中三角测量、三角格网模型构建以及映射纹理等处里过程，完成建筑物的三维重建[2]。
基于多源点云数据融合的建筑物三维重建技术是对获取的多源建筑物点云数据进行点云去噪、滤波、配准之后构建建筑物三维模型[3]。
本文使用机载LiDAR和地面三维激光扫描仪获取建筑物点云数据，通过ICP 算法匹配点云数据，研究多源点云数据融合的建筑物三维建模技术方法。
1.多源点云数据融合的建筑物建模技术方法2.1 机载LiDAR获取点云数据机载LiDAR为一种主动式航空遥感对地观测系统，主要由全球定位系统（GPS）、激光扫描仪（LS）以及惯性导航系统（INS）组成。
该系统通过主动向地面发射激光脉冲来获取多种地表信息，可以在较短时间内获取海量高精度、高密度的地物表面三维点云，而且机载LiDAR系统发射的激光束穿透性强能够获取植被表面下地面信息[4-5]。
pix四元数法
pix四元数法摘要：一、引言二、四元数法的概念1.四元数2.四元数法的起源三、四元数法的应用领域1.旋转矩阵2.刚体姿态3.图像处理四、四元数法的优缺点1.优点2.缺点五、结论正文：一、引言四元数法作为一种在计算机图形学、机器人学和空间物理学等领域广泛应用的数学方法，对于理解和处理三维空间中的旋转、姿态等问题具有重要意义。
本文将对四元数法的概念、应用领域、优缺点进行详细阐述。
二、四元数法的概念1.四元数：四元数是一种扩展了复数的数学结构，由实数部分和虚数部分组成，通常表示为a + bi + cj + dk，其中a、b、c、d 均为实数，i、j、k 是三个虚数单位，满足i = j = k = ijk = -1。
2.四元数法的起源：四元数法起源于19 世纪爱尔兰数学家威廉·罗兰·汉密尔顿发现的一种表示三维空间旋转的方法，即用四个实数表示一个刚体的三维旋转。
三、四元数法的应用领域1.旋转矩阵：在计算机图形学中，四元数法被广泛应用于表示三维空间中的旋转矩阵，相较于欧拉角和旋转矩阵，四元数法具有计算简便、表达紧凑等优点。
2.刚体姿态：在机器人学和空间物理学中，四元数法用于描述刚体的姿态和运动，可以简化复杂的计算过程，提高计算效率。
3.图像处理：在图像处理领域，四元数法可以用于实现图像的旋转、缩放等操作，具有较高的计算精度和稳定性。
四、四元数法的优缺点1.优点：四元数法具有表达简洁、计算高效、适用范围广等优点，是处理三维空间旋转和姿态问题的理想工具。
2.缺点：四元数法在某些特殊情况下可能出现奇异值，导致计算结果不准确，此外，四元数法的概念相对抽象，理解难度较大。
五、结论综上所述，四元数法作为一种重要的数学方法，在多个领域具有广泛的应用价值。
基于单天线的MEMS—INS／GPS组合定姿方法
１ 单天 线定 姿方 法
传统 的姿态信息 是 由载 体坐标 系相 对于地 理坐标 系 的 旋转角度来描述 的，即航 向角 俯仰 角 ０ 、横滚 角 ７ 。而 单天线确定的伪姿 态角是 由稳定 坐标 系相对 于地理 坐标 系 的旋转角来描述 ，分别 为 、 、 。伪航 向角为飞 机速度
Ｕ
可以得到量 测 阵 Ｈ 一 ［ ，０ ］ １ ，Ｏ ，量 测 噪 声 ｖ （ ｅ Ｔ） 的量 测 方 差 阵 Ｒ与 接 收 机 的类 型 决 定 ，表 征 着 东 向 速 度 观 测值的误差程度 。
ｃ ｒｔ ｉｌ ｈ ｔｉ ｄ ｅ ｕ ｔｏ ＥＭ Ｓ Ｉ ｎ ｉ ｇ ｅ ａ ｔｎ ａ ＧＰＳ ａ ｓｓ ｓｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ａ ｅ ． ａ ｒａ ，ｔ ｅ ａ ｔ ｕ ｅｒ ｓ ｌ ｆＭ ｔ －ＮＳ ａ ｄ ｓｎ ｌ ｎ ｅ ｎ ｓ ｉｔ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｓ ｓｅ ｉ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｓ
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