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1. 融合迭代反馈与注意力机制的图像超分辨重建方法
梁敏, 刘佳艺, 李杰
《计算机应用》唯一官方网站    2023, 43 (7): 2280-2287.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2022060877
摘要193)   HTML5)    PDF (3427KB)(93)    收藏

针对图像超分辨重建过程中原始高清图片与低质量图像之间缺乏依赖关系、深度网络中特征图信息不分主次重构导致的图像高频信息高精度重构困难的问题,提出一种融合迭代反馈与注意力机制的单幅图像超分辨重建方法。首先使用频率分解模块分别提取图像中的高、低频信息,并将二者分别处理,使网络重点关注提取出的高频细节部分,增强方法在图像细节上的复原能力;其次通过通道注意力机制将重建的重点放在有效特征所在的特征通道上,增强网络提取特征图信息的能力;然后采用迭代反馈的思想,在反复重建和比对过程中增加图像的还原程度;最后通过重建模块生成输出图像。在Set5、Set14、BSD100、Urban100和Manga109基准数据集上的2倍、4倍和8倍放大实验中,与主流超分辨率方法相比,所提方法表现出更优越的性能。在Manga109数据集的8倍放大实验中,相较于传统插值方法和基于卷积神经网络的图像超分辨率算法(SRCNN),所提方法的峰值信噪比(PSNR)均值分别提升了约3.01 dB和2.32 dB。实验结果表明:所提方法能够降低重建过程中出现的误差,并有效重建出更精细的高分辨率图像。

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2. 基于加速残差网络的图像超分辨率重建方法
梁敏, 王昊榕, 张瑶, 李杰
计算机应用    2021, 41 (5): 1438-1444.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020091520
摘要396)      PDF (2387KB)(338)    收藏
针对深层网络架构的图像超分辨率重建任务中存在网络参数多、计算复杂度高等问题,提出了一种基于加速残差网络的图像超分辨率重建方法。首先,构建一个残差网络对低分辨率图像与高分辨率图像之间的高频残差信息进行重建,以减少冗余信息的深层网络传输过程,提高重建效率;然后,通过特征收缩层对提取的低分辨率特征图进行降维,从而以较少的网络参数实现快速映射;之后,对高分辨率特征图通过特征扩展层进行升维,从而以较丰富的信息重建高频残差信息;最后,将残差与低分辨率图像求和得到重建的高分辨率图像。实验结果表明,该方法取得的峰值信噪比(PSNR)及结构相似性(SSIM)均值结果较基于卷积神经网络的图像超分辨率(SRCNN)取得的结果分别提升了0.57 dB和0.013 3,较基于中间层监督卷积神经网络的图像超分辨率重建(ISCNN)取得的结果分别提升了0.45 dB和0.006 7;在重建速度方面,以数据集Urban100为例,较现有方法提高了1.5~42倍。此外,将该方法应用于运动模糊图像的超分辨率重建时,获得了优于超深卷积神经网络的图像超分辨率(VDSR)的性能。所提方法以较少的网络参数快速获得较好的重建质量,并且为图像超分辨率重建提供了新的思路。
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3. 区块链在数据完整性保护领域的研究与应用进展
高昊昱, 李雷孝, 林浩, 李杰, 邓丹, 李少旭
计算机应用    2021, 41 (3): 745-755.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2020060912
摘要407)      PDF (1658KB)(1974)    收藏
数据作为一种现代信息社会不可或缺的新兴资源,从产生伊始就面临着被各方篡改的风险。遭到篡改的数据在可用性与真实性方面都会大打折扣。而区块链因其不可篡改、去中心化、防止单点故障的特性天然契合数据完整性保护的要求。首先,简述了区块链技术背景与数据保护的核心要求;其次,按照区块链类型将现有区块链数据完整性保护成果进行分类和介绍,并对各成果的优势与不足结合数据完整性保护进行总结;然后,将现有数据完整性保护技术分类并与区块链数据完整性保护技术进行比较,分析传统数据完整性保护技术的不足与区块链数据完整性保护技术的优势;最后,总结区块链数据完整性保护技术的不足之处,并给出解决思路。
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4. 基于机器学习的PM2.5短期浓度动态预报模型
戴李杰, 张长江, 马雷鸣
计算机应用    2017, 37 (11): 3057-3063.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2017.11.3057
摘要729)      PDF (1092KB)(693)    收藏
针对目前现有的PM2.5模式预报系统的预报值偏离实际浓度较大的问题,从上海市浦东气象局获得2015年2月至7月的PM2.5实况观测浓度、PM2.5模式预报(WRF-Chem)浓度和5个主要气象因子的模式预报数据资料,联合应用支持向量机(SVM)和粒子群优化(PSO)算法建立滚动预报模型,对PM2.5未来24小时浓度进行预报,同时对未来一天的昼、夜均值及日均值浓度进行预报,并与径向基函数神经网络(RBFNN)、多元线性回归法(MLR)、模式预报(WRF-Chem)作对比。实验结果表明,相比其他预报方法,所提出的SVM模型较大提高了PM2.5未来1小时浓度预报精度,这与此前的研究结论相符;所提模型能对PM2.5未来24小时浓度进行较好的预报,能对未来一天的昼均值、夜均值及日均值进行有效预报,并且对未来12小时的逐时浓度及未来一天的夜均值浓度的预报准确度较高。
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5. 考虑3G/4G网络特性的多无人机环保监测任务调度
欧阳秋萍, 李杰, 沈林成
计算机应用    2016, 36 (3): 871-877.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.03.871
摘要608)      PDF (1081KB)(434)    收藏
针对采用传统视距链或图传电台的无人机环保监测距离受限、在线传输数据量受限,以及大功率数据链无法搭载于小型环保无人机等问题,提出了一种基于3G/4G网络的多无人机环保监测任务调度的方法。首先,将3G/4G网络的时间特性与多无人机环保监测任务调度相结合,将多无人机任务调度问题建模为带时间窗的团队定向问题(TOPTW);然后,针对TOPTW求解中存在计算量大、易陷入局部最优的问题,提出一种局部迭代搜索(ILS)算法来优化求解TOPTW;其次,使用大量测试集检验该算法的可行性和运算性能,与现有的蚁群算法(ACA)比较结果的平均收益与计算时间;最后设计了3G/4G网络下典型的双机环保监测任务调度环境,并将ILS算法应用其中。仿真结果表明,与蚁群算法相比,ILS所得收益大部分都要低于ACA所得收益,所有算例收益的平均Gap为1.09%,最大值为10.8%,其中也有部分结果要优于ACA结果;计算时间平均缩减至千分之一。实验结果表明,ILS算法能快速得到多无人机任务调度序列,有效减少了计算时间而实验收益结果在可接受范围内。
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6. 稀疏三角网格模型的Gregory曲面光顺插值
陈明, 李杰
计算机应用    2016, 36 (11): 3183-3187.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.11.3183
摘要730)      PDF (660KB)(442)    收藏
稀疏网格模型精细光顺重建时,网格顶点的法曲率不一致问题仍没有解决,导致渲染阴影。通过推导获得四次三角域Gregory顶点拼接处法曲率变化一致的约束条件,并基于该约束条件对稀疏三角网格模型进行精细重建。重建后的模型不但保证所有相邻三角Gregory曲面片 G 1光顺连续,而且拼接顶点处的法曲率变化最小,从而可获得高质量的视觉效果。实验结果验证了在只有原始模型1%~2%网格数目的情况下可获得光顺的视觉渲染效果,结果模型亦具有高精细特征。
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7. 基于交换树的多机器人任务协调与负荷平衡方法
沈莉, 李杰, 朱华勇
计算机应用    2016, 36 (11): 3127-3130.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2016.11.3127
摘要513)      PDF (765KB)(475)    收藏
针对多机器人任务分工与协调过程中,未能有效解决的带任务偏序关系的负荷平衡问题,提出一种基于交换树的多机器人任务协调与负荷平衡方法。首先,通过有向赋权图(约束图)对带偏序关系约束的多机器人任务分工问题进行描述;其次,根据有向赋权图提出了初始任务分工策略,通过改进Dijkstra算法解决多机器人之间任务协调问题;最后,提出负荷平衡策略,通过交换树竞拍的方法解决机器人之间任务负荷不平衡问题。仿真结果表明,与一般Dijkstra方法相比,执行完任务负荷平衡策略之后,工作效率明显提高了12%,机器人之间的任务负荷差也减少了30%,验证了该方法的有效性。
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8. 基于粒子群优化的模板匹配跟踪算法
李杰, 周浩, 张晋, 高赟
计算机应用    2015, 35 (9): 2656-2660.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.09.2656
摘要536)      PDF (896KB)(10291)    收藏
针对基于模板匹配的跟踪算法运行速度较慢、成功率较低的问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的模板匹配跟踪算法。该算法采用粒子群优化算法作为模板匹配算法候选模板的搜索策略,并采用自适应的更新目标模板。首先,在设定的搜索区域内随机采集30个候选模板,计算出个体最优候选模板和全局最优候选模板;其次,根据粒子群优化算法进行迭代求出匹配值最佳的候选模板即为目标;最后,根据最佳候选模板的匹配值大小来自适应更新目标模板。理论分析和实验仿真表明,与基于模板匹配的跟踪算法和基于粗精搜索的模板匹配跟踪算法相比,基于粒子群优化的模板匹配跟踪算法的计算量平均要少91.1%和69.8%,且成功率为原算法的2.02倍和1.94倍。实验结果表明,基于粒子群优化的模板匹配跟踪算法能实现很好的实时跟踪,并且提高了跟踪的鲁棒性。
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9. 网络化人体运动跟踪系统研究
陈鹏展, 李杰, 罗漫
计算机应用    2015, 35 (8): 2316-2320.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.08.2316
摘要401)      PDF (942KB)(357)    收藏

针对目前基于惯性传感的动作捕捉系统存在的姿态漂移、实时性不强和价格较高的问题,设计了一种低功耗、低成本,能够有效克服姿态数据漂移的人体实时动作捕捉系统。首先通过人体运动学原理,构建分布式关节运动捕捉节点,各捕捉节点采用低功耗模式,当节点采集数据低于预定阈值时,自动进入休眠模式,降低系统功耗;结合惯性导航和Kalman滤波算法对人体运动姿态进行实时的解算,以降低传统的算法存在的数据漂移问题;基于Wi-Fi模块,采用TCP-IP协议对姿态数据进行转发,实现对模型的实时驱动。选取多轴电机测试平台对算法的精度进行了评估,并对比了系统对真实人体的跟踪效果。实验结果表明,改进算法与传统的互补滤波算法相比具有更高的精度,基本能将角度漂移控制在1°以内;且算法的时延相对于互补滤波没有明显的滞后,基本能够实现对人体运动的准确跟踪。

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10. 基于多元判别分析的汉语句群自动划分方法
王荣波, 李杰, 黄孝喜, 周昌乐, 谌志群, 王小华
计算机应用    2015, 35 (5): 1314-1319.   DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2015.05.1314
摘要442)      PDF (995KB)(661)    收藏

针对目前句群划分工作缺乏计算语言学数据支持、忽略篇章衔接词的问题以及当前篇章分析较少研究句群语法单位的现象,提出一种汉语句群自动划分方法.该方法以汉语句群理论为指导,构建汉语句群划分标注评测语料,并且基于多元判别分析(MDA)方法设计了一组评价函数J,从而实现汉语句群的自动划分.实验结果表明,引入切分片段长度因素和篇章衔接词因素可以改善句群划分性能,并且利用Skip-Gram Model比传统的向量空间模型(VSM)有更好的效果,其正确分割率Pμ 达到85.37%、错误分割率WindowDiff降到24.08%.同时该方法在句群划分任务上有更大的优势,比传统MDA方法有更好的句群划分效果.

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11. 完全安全的身份基在线/离线加密
王占君 李杰 马海英 王金华
计算机应用    2014, 34 (12): 3458-3461.  
摘要213)      PDF (659KB)(674)    收藏

针对现有身份基在线/离线加密(IBOOE)机制仅满足较弱的选择安全模型,不允许攻击者适应性选择攻击目标的问题,将在线/离线密码技术引入到完全安全的身份基加密方案中,提出一种完全安全的身份基在线/离线加密方案。基于合数阶群上的3个静态假设,利用双系统加密技术证明该方案满足完全安全性。与知名的身份基在线/离线加密方案相比,所提方案不仅极大地提高了在线加密的效率,而且更能满足实际系统中对完全安全性的需求。

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12. 基于数学形态学细化算法的图像边缘细化
李杰 彭月英 元昌安 林墨 王仁民
计算机应用    2012, 32 (02): 514-520.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2012.00514
摘要947)      收藏
为了解决Sobel算子在阈值选择不当的情况下易造成图像边缘丢失或产生伪边缘的问题,通过最大类间方差的方式选出合适的阈值;同时利用数学形态学细化算法对该边缘图像进行细化处理。实验结果显示,该方法在保持原有边缘图像特征信息的前提下,比传统Sobel算子得到了更好的结果。
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13. 无线传感器网络随机调度算法研究
李杰 陈曦
计算机应用    2011, 31 (03): 594-597.   DOI: 10.3724/SP.J.1087.2011.00594
摘要1516)      PDF (737KB)(1052)    收藏
无线传感器网络(WSN)具有节点能量有限、节点冗余度高等特点,这使得轮换成为解决网络覆盖问题的基本工作机制之一。基于轮换工作机制对随机调度模型下的网络特性进行了研究,分析了网络中有效节点总数与轮换周期数的关系,并提出了根据网络中有效节点总数来动态调节节点工作概率的算法。该算法能很好地解决网络因有效节点数目减少、工作概率固定所造成的网络运行后期网络性能无法满足网络需求的问题,保证每轮中的网络性能基本一致。仿真实验证明了所提算法的有效性及分析的正确性。
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14. 基于排序的增强球形空时码译码算法
朱容波 李杰
计算机应用   
摘要1396)      PDF (729KB)(857)    收藏
球形译码利用空间复用可以显著提高频谱效率,但现有的球形译码仅能处理整数实星座图信号或某些特殊的复星座图信号。为了适合复星座图信号,提出了增强的球形译码算法排序(OSD),以处理任意形状的星座图信号。通过将候选项按照信道状态信息(CSI)大小对译码次序进行排序,加入启发式规则,使OSD译码算法达到最大似然译码的性能。仿真实验表明,该算法大大降低了计算复杂度与译码时间。与已知的复信号检测算法比较,提出的OSD算法速度更快,准确度更高。
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15. 提供向前保密性的无线密钥交换和双向认证协议
何毅俊 李杰 徐楠
计算机应用   
摘要1330)      PDF (520KB)(770)    收藏
提出了一种适用于无线移动场景的安全,有效的双向认证密钥交换协议FS-MAKEP。与同类双向认证和密钥交换方案相比,该方案不仅在安全性上有很大优势,而且能提供ES-MAKEP,L-MAKEP和I-MAKEP所缺乏的向前保密性,并作出了形式化证明,证明了协议的安全性。最后,在计算开销上与ES-MAKEP作了详细对比。
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16. 基于局部和全局特征解耦的图像去噪算法
丁宇伟 石洪波 李杰 梁敏
  
17. 基于句群的自动文摘方法研究
王荣波 张璐瑶 李杰 黄孝喜 周昌乐
  
录用日期: 2015-11-09