近些年,许多利用人体骨架图检测视频异常的研究在描述人体骨架连接强弱时,只考虑到直接相连的节点,关注的运动区域较小且忽略了局部特征,很难准确检测行人异常事件。为解决以上问题,提出一种基于骨架图与混合注意力的视频行人异常检测方法(PAD-SGMA)。首先,扩展骨架点之间的关联,连接根节点与未直接相连的节点,并划分人体骨架图,获取人体骨架局部特征,在图卷积模块中利用静态全局骨架、局部区域骨架和基于注意的邻接矩阵来捕获层次表示;其次,提出新的时空通道混合注意图卷积网络,增加混合注意力模块,关注空间和通道关系,帮助模型增强区分特征且不同程度地关注每个关节。为了验证所提模型,在大规模的公开标准数据集ShanghaiTech Campus上进行实验,结果表明,与GEPC(Graph Embedded Pose Clustering)相比,PAD-SGMA的AUC(Area Under Curve)提高了0.018。
针对实际检测过程中复杂场景下由白细胞的形态、染色程度差异较大而导致白细胞检测困难的问题,提出一种基于特征双融合CenterNet的白细胞检测方法TFF-CenterNet(Twice-Fusion-Feature CenterNet)。首先,通过特征金字塔网络(FPN)将主干网络特征与反卷积层特征相融合,增强方法的特征提取能力,从而解决白细胞个体差异、染色程度不同等问题;然后,针对白细胞占据图像面积与图像背景面积严重不均衡的问题,改进热力图损失函数来提升对白细胞正样本的关注以提高检测平均精度均值(mAP);最后,针对白细胞图像目标微小、位置随机、细胞粘连的特点,引入坐标注意力和坐标卷积,提高对白细胞位置信息的关注度和敏感性。对于复杂场景下的白细胞,TFF-CenterNet的mAP达到97.01%,比CenterNet高3.24个百分点;检测速度达到167 frame/s,比CenterNet快42 frame/s。实验结果表明,所提方法在复杂情况下能在提高白细胞检测mAP的同时达到实时性要求,并提升了鲁棒性,可为辅助医疗诊断中白细胞的快速自动检测提供技术支持。
可编程逻辑控制器(PLC)的控制逻辑注入攻击通过篡改控制程序操纵物理过程,从而达到影响控制过程或破坏物理设施的目的。针对PLC控制逻辑注入攻击,提出了一种基于白名单规则自动化生成的入侵检测方法PLCShield (Programmable Logic Controller Shield)。所提方法以PLC控制程序承载着全面、完整的物理过程控制信息为依据,主要包括两个阶段:首先,通过分析PLC程序的配置文件、指令功能、变量属性和执行路径等信息,提取程序属性、地址、值域和结构等检测规则;其次,采用主动请求PLC的运行“快照”和被动监听网络流量结合的方式,实时获取PLC当前的运行状态和流量中的操作、状态等信息,并通过对比得到的信息与检测规则识别攻击行为。以4款不同厂商和型号的PLC作为研究案例验证PLCShield的可行性,实验结果表明所提方法的攻击检测准确度达到97.71%以上,验证了所提方法的有效性。
针对低照度图像反转后为与雾天图像相似的伪雾图,其雾的浓度由光照情况而非景深决定这一特点,提出一种基于物理模型的低照度图像增强算法。该算法根据光照情况给出一种更加准确且快速的新方法估计伪雾图的透射率。首先,采用暗原色先验规律对伪雾图的环境光值进行估计,并基于光照情况对透射率进行估计;然后,基于大气散射模型还原出无雾图像;最后,对无雾图像反转得到低照度图像的增强结果,并对该结果进行细节补偿得到最终的增强图像。大量实验表明,与基于暗原色先验的增强算法、基于去雾技术的增强算法及带色彩恢复的多尺度Retinex算法相比,该算法处理效率更高且效果良好,信息不会丢失,可有效提高图像分析识别等系统的工作效率。
多项式插值技术是近似理论中一种常见的近似方法,被广泛用于数值分析、信号处理等领域。但传统的多项式插值技术大多是基于数值分析与实验结果相结合得到的,没有统一的理论描述和规律性的解决方案。为此,根据密切多项式近似理论为图像的多项式插值算法提出一个统一的理论框架。密切多项式近似的理论框架包括采样点数目、密切阶数和导数近似规则三个部分,它既可以用于分析现有的多项式插值算法,也可以用于开发新的多项式插值算法。分析了主流多项式插值技术在密切多项式近似理论框架下的表现形式,并以四点二阶密切多项式插值算法为例详细描述了利用密切多项式插值的理论框架开发新的多项式插值算法的一般流程。理论分析和数值实验表明大多数主流插值算法都属于密切多项式插值算法,它们的处理效果与采样点数目、密切阶数和导数近似规则有紧密的关系。
针对流交换中网络抖动和流变换导致的流指纹不可用、不可信问题,提出了基于自适应流特征的半脆弱流指纹编码方案(ACSF)。首先,采用流特征参数作为生成哈希消息验证码(HMAC)密钥、确定HMAC置乱方式以及选择伪噪声(PN)码初始相位的依据,将密钥空间提高到O((k+1)·(S·O(KEN))),增加了敌手穷举的计算复杂度;同时,增加流指纹自适应性,将解码计算复杂度降低到O(k2·l·nf),提高了解码效率。其次,采用直接序列扩频(DSSS)技术,在多流互扰强度达到66.7%时,解码正确率可以达到90%以上,实现了过滤非恶意处理;而且,采用HMAC技术,使得篡改定位准确率为98.3%以上,使指纹具有半脆弱性。最后,对ACSF的安全性、篡改定位能力和抗干扰能力进行了理论分析和实验验证。
针对目前去雾算法实时性较差,对天空等区域的处理不理想以及去雾后图像偏暗等问题,提出一种实时有效的去雾算法。首先,利用暗原色先验估计粗略透射率图;其次,下采样粗略透射率图并用优化的导向滤波得到改善的透射率图,以便实时处理更高分辨率的图像;然后,上采样改善的透射率图,并对其进行修正,得到优化后的透射率图,以解决暗原色先验不适于处理含有天空等大面积亮区图像的问题;最后,经过颜色保持的自适应亮度调整得到最终去雾图像。该算法时间复杂度仅是图像像素数的线性函数,对分辨率为600×400的图像,耗时约80ms。与基于导向滤波算子的暗原色先验的单幅图像去雾方法、基于中值滤波的快速去雾方法和带颜色恢复的多尺度Retinex(MSRCR)算法进行了对比,
针对现有无线射频识别(RFID)组证明协议易受到重放、跟踪等安全威胁及组证明效率较低的问题,提出了基于秘密共享密钥树的RFID组证明协议。协议设计了基于秘密共享方案的组证明密钥结构,将组密钥多次拆分生成密钥树增加了密钥结构的复杂度,加大了攻击者试图恢复组密钥的难度,提高了安全性;阅读器与每个标签只需一次交互便可以完成标签合法性认证及组证明信息的收集,提高了组证明效率。表明该协议较联合证明协议、基于椭圆曲线密码体制(ECC)的组证明协议、基于树的组证明协议等在安全和性能方面具有明显提高。
为从降质图像中去除天气的影响,提出一种快速的图像去雾算法。该算法基于二色大气散射模型,针对雾天图像的亮度分布特点以及人眼的视觉特性,首先采用亮度分量来估计粗略传输图,然后采用线性空域滤波对粗略传输图进行细化处理,并利用大气散射模型得到复原图像,最后采用基于人眼视觉特性的拟合函数对复原图像进行亮度调节,使恢复的图像更自然、清晰。大量实验结果表明,该算法恢复的图像在对比度、信息熵和运算时间等客观评价标准上都优于现存算法,具有良好的视觉效果。
针对传统的插值算法和基于模型的超分辨算法通常会导致图像对比度和清晰度下降等问题,提出了一种基于泰勒展开式与曲率逆向驱动图像超分辨算法。该算法首先采用泰勒公式估计图像灰度值的变化趋势,然后利用等照度线的曲率细化图像边缘特征,并将梯度作为约束条件抑制图像边缘的锯齿与振铃效应。大量实验表明,所提算法在清晰度和信息保留度上比传统算法更具有优势,算法处理结果更符合人眼视觉效果,在泰勒展开式的基础上进行逆向扩散也使该算法的运行效率明显高于传统迭代算法。