当期目录

    2013年 第33卷 第06期 刊出日期:2013-06-01
    网络与通信
    视频传感器网络覆盖问题
    陈文萍 杨萌 洪弋 李德英
    2013, 33(06):  1489-1522.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01489
    摘要 ( )   PDF (1216KB) ( )  
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    视频监控已经被广泛应用于各种场景,为安全防卫提供了有效信息。综述视频传感器网络中覆盖问题的相关研究。视频传感器网络具有有向传感器网络的一般特征。考虑到监测对象通常有面部朝向属性,视频传感器网络的感知模型又不同于一般的有向传感器网络的感知模型。根据感知模型是否考虑监测目标的朝向,分别介绍视频传感器网络中的点覆盖、区域覆盖和栅栏覆盖问题的典型算法。此外,讨论了目前研究存在的问题以及未来可能的研究方向。
    NEMO网络在PMIPv6中的实现及快速切换方案
    孔繁杰 张奇支 饶亮 陈源
    2013, 33(06):  1495-1504.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01495
    摘要 ( )   PDF (873KB) ( )  
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    针对网络移动性(NEMO)基本支持方案(NBS)中NEMO网络切换时延过长的问题,提出一种NEMO网络在代理移动IPv6(PMIPv6)中的实现方案,并针对其切换流程进行了进一步优化。新方案通过缩减经无线链路传输的切换信令条数以及提前建立数据转发隧道,实现了移动网络的快速切换。分析结果显示,新方案的标准切换流程和快速切换流程比NBS方案的切换流程分别减少了56.55%和58.63%的切换时延。
    中断容忍网络中一种激励相容的两跳路由协议
    文鼎 蔡英 李卓
    2013, 33(06):  1500-1504.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01500
    摘要 ( )   PDF (746KB) ( )  
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    针对中断容忍网络(DTN)中节点自私造成通信性能下降等问题,提出了一种激励相容的两跳(TIC)路由协议,以选择最优中继节点,在综合考虑节点间的相遇概率及传输消耗的情况下,保证节点在诚实汇报相遇情况及传输消耗时利益最大化。同时引入基于双线性映射的签名技术,有效地防止恶意节点篡改信息且确保参与转发的中继节点安全地获取报酬。
    移动传感网中基于本地信息的机会路由策略
    董婷
    2013, 33(06):  1505-1518.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01505
    摘要 ( )   PDF (675KB) ( )  
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    在考虑节点信道质量、移动方向和速率、剩余能耗等本地信息的基础上,在移动传感网中提出了基于本地信息的机会路由策略(ORLI)。该策略采用能在一定程度上反映信道质量的接收信号强度指示值对数常态分布模型建立节点机会概率值;引入移动速率和方向反映节点的移动性;使用节点的剩余能耗反映节点的剩余使用寿命,实现机会路由,并通过候选节点的优选序号来确定候选点的侦听转发时间以避免报文重发。与机会路由策略ExOR和OB比,新策略更适合移动传感网,具有传输有效性高、能耗低等优点。
    基于自适应阈值SAMP算法的OFDM稀疏信道估计
    姜杉 仇洪冰 韩旭
    2013, 33(06):  1508-1514.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01508
    摘要 ( )   PDF (592KB) ( )  
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    为了降低重构算法的复杂度,提高重构的精确度,提出一种自适应阈值的稀疏度自适应匹配追踪算法(SAMP),并将其运用在OFDM稀疏信道估计中。蒙特卡洛仿真证明,改进后的算法相比于原算法在CPU运行时间上减少了44.7%,并且在较低的信噪比下也能达到较好的估计效果。此外,针对OFDM稀疏信道估计问题,结合压缩感知理论中观测矩阵的构造方法,提出一种新的导频图案分布设计方法,仿真证明该导频图案设计方法比现有方法在估计精确度方面提高2~4dB。
    针对H.264码率控制的初始量化参数选择算法
    杨楷芳 公衍超
    2013, 33(06):  1511-1514.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01511
    摘要 ( )   PDF (510KB) ( )  
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    针对JVT-H017提案码率控制算法初始量化参数选择与视频内容无关的问题,在总结现有改进算法基础上,提出一种快速有效的初始量化参数选择算法。该算法只需第一个P帧的平均绝对误差(MAD)值及每像素平均比特率信息即可快速给出初始量化参数。实验结果表明,在恒定比特率下,所提算法与JVT-H017算法相比,预测的初始量化参数更加准确,ΔPSNR最大能提高1.1dB,并且算法对含B帧编码结构同样有效。
    支持向量机的半监督网络流量分类方法
    李平红 王勇 陶晓玲
    2013, 33(06):  1515-1518.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01515
    摘要 ( )   PDF (626KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对传统网络流量分类方法准确率低、开销大、应用范围受限等问题,提出一种支持向量机(SVM)的半监督网络流量分类方法。该方法在SVM训练中,使用增量学习技术在初始和新增样本集中动态地确定支持向量,避免不必要的重复训练,改善因出现新样本而造成原分类器分类精度降低、分类时间长的情况;改进半监督Tri-training方法对分类器进行协同训练,同时使用大量未标记和少量已标记样本对分类器进行反复修正, 减少辅助分类器的噪声数据,克服传统协同验证对分类算法及样本类型要求苛刻的不足。实验结果表明,该方法可明显提高网络流量分类的准确率和效率。
    无线电近感探测器回波的基带等效仿真方法
    卢照敢 尹应增
    2013, 33(06):  1519-1522.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01519
    摘要 ( )   PDF (602KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    通过分析无线电近感探测器的信号收发过程,考虑了探测器的工作原理,建立了基带等效收发信号间的基带等效模型,兼顾了无线电信号实际传播的过程及多径衰落,实现了无线电近感探测器基带等效回波的基带等效仿真。利用该方法可实现多种探测器的回波仿真,并可仿真目标与探测器交会时的多普勒频率信号,具有计算量小、实现简单的优点。同时,通过构建无线电近感探测器的工作场景模型验证了该方法有效性,仿真结果表明用该方法仿真得到的时间波形其信号特性与强度均可反映目标与探测器交会的过程及其多普勒频率信息。
    LTE MAC层低计算量的下行调度及资源分配
    崔亚南 苏寒松 刘高华
    2013, 33(06):  1523-1526.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01523
    摘要 ( )   PDF (516KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对现有调度算法不能同时满足多用户的实时和非实时业务的性能需求及算法的计算量大等问题,提出了一种新的基于服务质量(QoS)的长期演进项目(LTE)下行调度算法。该算法在修正的最大加权时延优先(M-LWDF)算法的基础上引入了平衡因子,并利用用户上报的信道质量指示(CQI)值直接替代瞬时速率。仿真结果表明,该算法在保证公平性的前提下,降低了计算复杂度,当小区用户数达到45时,业务的丢包率下降了6.71%,系统整体的吞吐量提高了12.91%。
    LTE中femtocell的下行功率控制算法
    朱世兵 金杰 苏寒松 崔亚南
    2013, 33(06):  1527-1530.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01527
    摘要 ( )   PDF (540KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    3GPP长期演进(LTE)系统中femtocell密集部署时,femtocell之间会存在较强干扰,针对femtocell的下行干扰,提出了一种基于路损的自适应功率控制算法。根据设定的信干噪比(SINR)门限值,给femtocell用户设置调整标志,再通过上行信道发送给femtocell,femtocell根据用户的路损及分配的资源块选择初始调整因子,以控制用户SINR为目的,根据收到的调整标志对发射功率进行自适应调整。仿真结果表明,该算法很好地控制了femtocell用户的SINR,femtocell用户平均吞吐量比无功率控制情况下至少提高了1.7Mb/s。同时表明,femtocell部署越密集,控制效果更加明显。
    先进计算
    单精度浮点数累加和误差研究
    陈天超 冯百明
    2013, 33(06):  1531-1539.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01531
    摘要 ( )   PDF (619KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    计算机中进行浮点数加法运算时,需要进行对阶和右规格化操作,该操作会进行舍入处理,这种处理过程会产生误差,浮点数累加运算会造成误差的累积,导致计算结果精度不够甚至计算结果错误。通过实验手段研究单精度浮点数累加过程中不同结合顺序对浮点数累加和误差的影响,探索结合顺序导致计算误差的规律,为多核计算、GPU计算、多处理器计算等计算范型和计算结构提供选择结合方法的依据,便于发挥其并行计算的优势。
    云应用分类与基于预测的细粒度云资源提供
    熊辉 王川
    2013, 33(06):  1534-1539.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01534
    摘要 ( )   PDF (900KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对部署在云中的应用多而繁杂并且不同的应用对特定的资源呈现不同的敏感性问题,提出了一种基于主模式方法的云应用分类架构,能够比较精确地将应用分为CPU密集型、内存密集型、网络密集型和I/O密集型等类型,从而能够更好地对云中的资源进行调度;对于云中的应用对资源的消耗,提出了一种基于差分自回归移动平均(ARIMA)模型的预测算法,能够以低的预测误差(高预测平均误差7.59%,低预测平均误差6.06%)对消耗资源预测;对传统的基于虚拟化的应用云架构进行适当的修改,能够细粒度地应对应用的自动扩张,从理论上解决了基于虚拟机的资源提供的不灵活以及低效的问题。
    GPU集群下第一原理非局部映射势能计算
    付继芸 贾伟乐 曹宗雁 王龙 叶煌 迟学斌
    2013, 33(06):  1540-1552.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01540
    摘要 ( )   PDF (793KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    平面波赝势密度泛函(PWP-DFT)计算是材料计算中应用最广泛的方法,其中映射计算是PWP-DFT方法求解自洽迭代中重要的一部分。针对映射势能计算成为软件加速的瓶颈,提出了针对该部分的图形处理器(GPU)加速算法,其中考虑GPU的特点:1)使用了新的并行机制求解非局部映射势能;2)重新设计了数据分布结构;3)减少内存的使用;4)提出了一种解决算法中数据相关问题的方法。最终获得了18~57倍加速,使每步分子动力学模拟最终降为12s。详细分析了该模块在GPU平台上的测试时间,同时对该算法在GPU集群上的计算瓶颈进行了讨论。
    面向异构多核处理器的并行代价模型
    黄品丰 赵荣彩 姚远 赵捷
    2013, 33(06):  1544-1547.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01544
    摘要 ( )   PDF (634KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    现有的并行代价模型大多是面向共享存储或分布存储结构设计的,不完全适合异构多核处理器。为解决这个问题,提出了面向异构多核处理器的并行代价模型,通过定量刻画计算核心运算能力、存储访问延迟和数据传输开销对循环并行执行时间的影响,提高加速并行循环识别的准确性。实验结果表明,提出的并行代价模型能有效识别加速并行循环,将其识别结果作为后端生成并行代码的依据,可有效提高并行程序在异构多核处理器上的性能。
    应用于三维集成电路解析式布局的层分配算法
    高文超 周强 钱旭 蔡懿慈
    2013, 33(06):  1548-1552.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01548
    摘要 ( )   PDF (736KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    层分配是解析式三维集成电路布局算法中的关键一步。解析式布局需要通过层分配将连续的三维空间中的单元划分到二维的芯片层上,这个过程会破坏之前三维空间中得到的连续解。为了实现从优化的三维布局到合法的多层二维结构的平滑过渡,提出一种使用最小代价流的层分配方法,尽可能地继承三维优化结果,保护解空间。将此层分配算法嵌入到多层次的解析式三维集成电路布局算法中,以总线长和穿透硅通孔数目的加权总和为目标,面积密度为约束条件,对比当前其他三维布局算法,该算法得到较好的线长结果、穿透硅通孔数量和运行时间。
    加权社会网络中重要节点发现算法
    韩忠明 苑丽玲 杨伟杰 万月亮
    2013, 33(06):  1553-1562.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01553
    摘要 ( )   PDF (990KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    从社会网络中发现重要节点是一个很有意义的研究问题,目前多数重要节点发现方法是基于不加权网络。由于在社会网络中,节点之间的关系具有强弱差异,社会网络本质上是一个加权网络。对于加权社会网络中的重要节点发现较少有研究。利用节点交互,提出了节点间关系强度的一种度量方法,该方法考虑了节点局部有向交互特征与全局交互特征。利用节点的行为特征定义了节点活跃度。 采用关系强度作为边的权重,活跃度作为节点权重形成了加权社会网络。基于PageRank算法的思想,提出了两个改进算法,算法采用节点权值作为阻尼系数,在迭代式过程用边的权重代替了PageRank算法中的入边和。分别选择国内外具有代表性的2个社交网络上的数据集进行大量实验,并分别选择了不同的方法作为比较,实验结果表明改进算法能较好地发现加权社会网络中的重要节点。
    微博污染检测模型
    石磊 代琳娜 卫琳 陶永才 曹仰杰
    2013, 33(06):  1558-1562.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01558
    摘要 ( )   PDF (720KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    信息传播的高速性加剧了谣言等网络污染在微博网络中的扩散。微博网络的用户量和信息量极为庞大。因此,对微博污染传播机制和污染检测手段的研究显得尤为重要。根据基于用户影响力建立的微博谣言传播模型,利用蚁群算法逆推污染传播路径,搜索受染用户,并分别以Twitter和新浪微博为实验平台,通过对比分析验证了模型的可行性。实验结果表明:模型通过对受染个体的搜索,缩小了污染的检测范围,提高了微博污染的治理效率和准确性。
    离散自由搜索算法
    郭鑫 孙丽杰 李光明 江开忠
    2013, 33(06):  1563-1570.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01563
    摘要 ( )   PDF (572KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对离散组合优化问题,给出一个自由搜索的算法。但是仅仅通过自由搜索算法求得的解,往往存在交叉现象,针对这个问题提出将离散自由搜索算法和交叉消除相结合的算法,这样不仅大大地提高了自由搜索算法运算过程的收敛速度,而且较大程度地提升了结果的质量。利用旅行商问题(TSP)标准库中的测试数据对所提算法进行了验证,结果表明该算法比遗传算法性能提高了约1.6%。
    二进制布谷鸟搜索算法
    冯登科 阮奇 杜利敏
    2013, 33(06):  1566-1570.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01566
    摘要 ( )   PDF (797KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了寻找求解NP完全问题的新算法,采用二进制编码串表示鸟巢的位置,对布谷鸟寻找新鸟巢的Lévy飞行路径分别按照Kennedy和Eberha公式及刘建华公式进行二进制代码变换,引入二进制编码控制系数对变换得到的二进制编码进行混合更新,保留布谷鸟蛋被淘汰的机制等方法将新型高效的布谷鸟搜索(CS)算法改进为二进制布谷鸟搜索(BCS)算法。将BCS算法用于求解背包问题,结果好于遗传算法和几种混合遗传算法;将BCS算法用于求解旅行商问题,结果好于遗传算法、蚁群算法和微粒群算法,但略差于改进的惯性权重自适应调整微粒群优化算法。二进制布谷鸟搜索算法是求解NP完全问题的新型高效算法。
    通用进化算法的收敛性分析
    彭复明 姚敏 白顺科
    2013, 33(06):  1571-1573.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01571
    摘要 ( )   PDF (436KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    传统进化算法的收敛性专注于具体算法,对应的研究成果也仅仅适用于具体算法。为了研究所有进化算法的收敛性问题,提出了一种包含所有操作类型算子的通用进化算法,建立了一套概率空间用于研究算法的收敛性,所有有关算法的术语都用严格的数学语言加以定义。在概率空间中,有七个算法收敛性定理被完整地证明,其中之一找到了算法依概率收敛的充分必要条件。更为重要的是,这些定理适用所有进化算法。它建立了一个体系,用来指导进化算法的设计,从理论上判断进化算法的收敛性。
    人工智能
    文本情感分析综述
    杨立公 朱俭 汤世平
    2013, 33(06):  1574-1607.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01574
    摘要 ( )   PDF (987KB) ( )  
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    以文本颗粒度为视角,从情感词抽取、语料库和情感词典构建、评价对象与意见持有者分析、篇章级情感分析、实际应用五个方面对文本情感分析文献进行了梳理,并做出必要评述。指出当前情感分析系统的准确率普遍不高,进一步研究的重点在于:自然语言处理的研究成果在文本情感倾向分析中更广泛和贴切的应用;选取文本情感倾向分类的特征和方法;利用现有语言工具和相关资源,规范、快速地构造语言工具和相关资源并应用。
    改进的本体概念相似度计算模型
    姚佳岷 杨思春
    2013, 33(06):  1579-1586.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01579
    摘要 ( )   PDF (593KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    本体映射能很好地解决语义网中的本体异构性问题,其核心在于计算本体概念的相似度。针对现有的概念相似度计算的精度和查准率不高,提出一种改进的概念相似度计算模型。首先利用本体特征之间的偏序关系建立形式背景和概念格,然后在结构层次求出概念间的交不可约元集,并通过对集合里各元素的语义关系进行量化计算出概念间的相似度。实例和分析结果表明,改进的概念相似度计算模型在F-Score上有明显提高。
    基于依存分析的中文时间表达式类型判定
    肖升 何炎祥 李勇帆
    2013, 33(06):  1582-1586.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01582
    摘要 ( )   PDF (864KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    某些“基数词+时间单位词”组成的中文时间表达式在不同语境中可能表现为时点式,也可能表现为时段式。为自动判定中文时间表达式的类型,提出一种基于依存分析的判定方法。该方法首先借助依存分析考察中文时间表达式在句中所受的句法约束,然后将这些约束转化为具有可计算性的依存规则,最后利用依存规则对中文时间表达式的类型进行判定。实验结果显示,在此方法中,时间表达式确认的正确率、召回率、F值分别达到82.3%、88.1%和85.1%;时间表达式类型判定的正确率、召回率、F值分别达到77.1%、82.5%和79.7%。
    基于LDA主题模型的短文本分类方法
    张志飞 苗夺谦 高灿
    2013, 33(06):  1587-1590.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01587
    摘要 ( )   PDF (555KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对短文本的特征稀疏性和上下文依赖性两个问题,提出一种基于隐含狄列克雷分配模型的短文本分类方法。利用模型生成的主题,一方面区分相同词的上下文,降低权重;另一方面关联不同词以减少稀疏性,增加权重。采用K近邻方法对自动抓取的网易页面标题数据进行分类,实验表明新方法在分类性能上比传统的向量空间模型和基于主题的相似性度量分别高5%和2.5%左右。
    基于关联特征词表的中文比较句识别
    杜文韬 刘培玉 费绍栋 张朕
    2013, 33(06):  1591-1594.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01591
    摘要 ( )   PDF (671KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    中文比较句研究多集中于语言学领域,然而利用机器学习的方法识别比较句的研究才刚刚起步。根据关联规则挖掘算法的基本原理提出一种基于关联特征词表的比较句识别方法,该方法将词和词性作为一个基本元素,定义特征词表中核心词和依存词之间的关联方式,利用支持向量机(SVM)分类器进行比较句的识别。实验结果表明,该方法能够有效地识别出中文比较句,在准确率、召回率和F值上均取得不错的效果。
    基于拓扑序列和量子遗传算法的贝叶斯网结构学习
    赵学武 刘广亮 程新党 冀俊忠
    2013, 33(06):  1595-1603.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01595
    摘要 ( )   PDF (965KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    贝叶斯网是处理不确定性问题知识表示和推理的最重要的理论模型之一,其结构学习是目前研究的一个热点。提出了一种基于拓扑序列和量子遗传算法的贝叶斯网结构学习算法,新算法首先利用量子信息的丰富性和量子计算的并行性,设计出基于量子染色体的拓扑序列生成策略提高了搜索效率,并为K2算法学得高质量的贝叶斯网结构提供了保障;然后采用带上下界的自适应量子变异策略,增强了种群的多样性,提高了算法的搜索能力。实验结果表明,与已有的一些算法相比,新算法不仅能获得较高质量的解,而且还有着较快的收敛速度。
    基于隐特征空间的极限学习机模型选择
    毛文涛 赵中堂 贺欢欢
    2013, 33(06):  1600-1603.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01600
    摘要 ( )   PDF (623KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对极限学习机(ELM)中冗余的隐神经元会削弱模型泛化能力的缺点,提出了一种基于隐特征空间的ELM模型选择算法。首先,为了寻找合适的ELM隐层,在ELM中添加正则项,该项为现有隐层空间到低维隐特征空间的映射函数矩阵的Frobenius范数;其次,为解决该非凸问题,采用交替优化的策略,并通过凸二次型优化学习该隐空间;最终自适应得到最优映射函数和ELM模型。分别采用UCI标准数据集和载荷识别工程数据对所提算法进行测试,结果表明,与经典ELM相比,该算法可有效提高预测精度和数值稳定性,与现有模型选择算法相比,该算法预测精度相当,但运行时间则大幅降低。
    局部多层网格划分下的轨迹数据概化方法
    杨光 张磊 李帆
    2013, 33(06):  1604-1607.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01604
    摘要 ( )   PDF (626KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对轨迹数据概化中空间划分的区域范围不能有效控制以及覆盖网格尺度难以合理选择的问题,提出局部多层网格划分方法,对样本密集的区域进行迭代划分。在此基础上提出一种轨迹数据概化方法,在局部多层网格划分的基础上,考虑时间约束合并轨迹连续往复通过的邻接区域,生成概化轨迹。真实数据的实验表明该算法得到的概化轨迹较同类算法保持了更多轨迹特性,更加适合后续数据挖掘,如聚类处理。
    信息安全
    基于谱约束和敏感区划分的社会网络隐私保护扰动方法
    王小号 耿惠 陈铁明
    2013, 33(06):  1608-1614.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01608
    摘要 ( )   PDF (814KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对社会网络中以社会个体邻域信息作为背景知识进行敏感边识别的攻击,提出了基于谱约束的敏感区划分随机扰动方法。该方法的主要思想是将网络分为敏感区和非敏感区,根据前一次扰动后社会网络图与原始社会网络图谱大小的关系,再基于谱约束条件选择合适的边对社会网络图随机地增删或转换扰动,从而提高社会网络数据的可用性。该方法可以排除无效扰动以提高隐私保护程度,实验结果表明在隐私保护的同时可更好地保持社会网络的结构特性。
    P2P网络中基于权重因素的信任模型
    陈珊珊
    2013, 33(06):  1612-1614.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01612
    摘要 ( )   PDF (461KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对P2P网络内部的安全问题,提出了一种P2P网络基于直接交易信任和推荐信任的模型,运用了直接交易信息参数、推荐信息的评价可信度和动态平衡权值参数,较简单准确地描述了节点的综合信任值,在进行交易前与目标节点建立信任关系,能有效抑制恶意节点对网络中其他节点的恶意交易行为和评价欺骗,提高网络交易的安全性。
    null
    张斯捷 柏青 苏旸
    2013, 33(06):  1615-1618.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01615
    摘要 ( )   PDF (618KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    null
    对辅助定位按需路由协议的安全性改进
    周星 刘军 董春冻 张玉静
    2013, 33(06):  1619-1629.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01619
    摘要 ( )   PDF (675KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    根据移动自组网(MANET)中常见的路由协议安全威胁,结合卫星网络的特性,分析辅助定位按需路由(LAOR)协议可能存在的安全问题,得出LAOR协议安全改进的要点,通过引入基于身份的密码体制以实现节点间路由控制分组的相互认证,并利用节点私钥对路由控制分组签名以保护路由控制分组的完整性。利用串空间对改进后的路由协议进行分析,并证明它满足plausible routing,是安全的。
    多层嵌入的多光谱图像可逆信息隐藏算法
    方海 周诠
    2013, 33(06):  1622-1645.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01622
    摘要 ( )   PDF (769KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对现有可逆信息隐藏算法嵌入容量偏低、不适合多光谱图像等问题,提出一种基于预测误差直方图移位和波段顺序重排的多层嵌入的多光谱图像可逆信息隐藏算法。对于每层嵌入,首先用提出的排序算法对波段进行重新排序,然后利用多光谱图像的空间相关性和谱间相关性对图像进行自适应联合预测,最后通过预测误差直方图移位技术嵌入秘密信息。Landsat卫星多光谱图像仿真结果表明,提出的算法和典型可逆信息隐藏算法相比具有更好的视觉质量和更大的隐藏容量。
    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
    2013, 33(06):  1626-1629.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01626
    摘要 ( )   PDF (683KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    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。
    改进的Android强制访问控制模型
    蒋绍林 王金双 于晗 张涛 陈融
    2013, 33(06):  1630-1636.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01630
    摘要 ( )   PDF (1096KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了降低Android平台受应用层权限提升攻击的可能性,研究分析了对利用隐蔽信道进行的合谋攻击具有较好防御能力的XManDroid模型,针对该模型存在无法检测多应用多权限合谋攻击的问题,采用构建进程间通信连接图并利用有色图记录应用通信历史的方法,提出了一种基于通信历史的细粒度强制访问控制模型。对原型系统的测试结果表明:所提出的模型能够很好地解决XManDroid模型存在的问题。
    改进多项式划分的XML数据库安全服务方案
    杨刚 陈越 黄惠新 于喆
    2013, 33(06):  1637-1641.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01637
    摘要 ( )   PDF (775KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    如何为企业和组织提供安全的XML数据库服务是云计算数据服务的重要研究内容。基于秘密共享的思想,提出了一种改进多项式划分的XML数据库安全服务方案——IPSS-XML。该方案在不降低安全性的前提下,通过以较小的数据预处理代价为XML中的每个非叶子节点添加辅助验证数据的方法,克服了已有方案中元素值验证算法效率低的缺点,提高了查询执行效率。
    差分功耗分析攻击下密码芯片风险的量化方法
    徐开勇 方明 杨天池 孟繁蔚 黄惠新
    2013, 33(06):  1642-1645.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01642
    摘要 ( )   PDF (673KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对差分功耗分析(DPA)攻击的原理及特点,利用核函数估算密码芯片工作过程中功耗泄漏量的概率分布密度,通过计算密钥猜测正确时攻击模型与功耗泄漏量之间的互信息熵,将密码芯片在面对DPA攻击时所承受的风险进行了量化。实验表明,该风险量化方法能够很好地估算出密钥猜测正确时攻击模型与功耗泄漏量之间的相关度,并为完整的密码芯片风险分析提供重要指标。
    基于统一可扩展固件接口的可信密码模块驱动研究与设计
    朱贺新 王正鹏 刘业辉 方水平
    2013, 33(06):  1646-1649.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01646
    摘要 ( )   PDF (673KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为扩展可信密码模块(TCM)的应用范围,提高终端与云平台的安全与可信性,在分析TCM的应用现状及发展趋势的基础上,提出了基于统一可扩展固件接口(UEFI)的TCM驱动架构,设计了基于该架构的底层驱动接口及核心协议。该驱动采用模块化设计,分层实现,将各层接口封装成协议并注册到UEFI系统,完成了底层数据流收发和协议封装。经过一致性测试、功能测试和压力测试,验证了该设计的准确性和有效性,并以产业界应用该模型的使用情况,验证了设计的实用性。
    计算机软件技术
    基于Web服务的异构工作流互联接口设计
    唐迪 孙瑞志 向勇 袁钢
    2013, 33(06):  1650-1712.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01650
    摘要 ( )   PDF (783KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了实现企业间异构工作流系统的优势互补和信息共享,针对工作流呈现出的异构、分布等特点,提出了一种基于Web服务的异构工作流流程互联接口设计,以解决异构流程互联问题。从调用接口、调用方式、调用返回等三个方面描述了基于Web服务的流程互联解决方案;并以XPDL描述的SynchroFlow工作流流程与BPEL描述的ODE工作流流程为例,实现了这两种异构工作流的流程相互调用。
    基于SCA/SDO的高速铁路综合调度系统中间件设计
    罗强 王倩 刘方林 范瑞娟
    2013, 33(06):  1654-1669.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01654
    摘要 ( )   PDF (623KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了解决高速铁路综合调度系统在高度分布、高度异构环境下的系统集成问题,提出了基于面向服务架构(SOA)的系统集成架构。基于服务组件架构/服务数据对象(SCA/SDO)技术构建了高速铁路综合调度系统的体系结构及分布式SOA应用,在Java EE平台上基于SCA/SDO技术实现了供电调度子系统与其他子系统集成,所采用的方法充分体现了SOA的开放性和跨平台等特性,并且实现简单。
    坡度坡向量算程序蜕变测试方法
    黄松 丁瑞浩 李辉 姚奕
    2013, 33(06):  1657-1745.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01657
    摘要 ( )   PDF (885KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    坡度、坡向量算是地理信息系统的主要功能之一。然而,由于截断误差、舍入误差以及误差传播的影响,导致测试判定难以获取。基于此,提出将蜕变测试应用于坡度、坡向量算程序的测试中,通过分析坡度、坡向量算程序功能的几何属性、数值计算特性以及具体实现算法等提出蜕变关系,并通过分析蜕变关系的适用范围,形成坡度坡向量算程序蜕变测试方法。最后,通过实例研究,验证了提出的蜕变关系在消除不同类型变异方面的有效性。实验结果表明,该方法可有效解决坡度、坡向量算程序的测试判定问题,同时也为解决地理信息系统中其他空间度量程序的测试判定问题提供了借鉴,进一步拓展了蜕变测试技术的应用范围。
    多媒体技术
    散乱点云数据曲率估计方法
    张帆 康宝生 赵建东 李娟
    2013, 33(06):  1662-1681.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01662
    摘要 ( )   PDF (564KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对带有强噪声离散点云数据曲率计算问题,提出一种基于稳健统计的曲率估计方法。首先,用一个二次曲面拟合三维空间采样点处的局部形状;其次,随机地选择该采样点邻域内的子集,多次执行这样的拟合过程,通过变窗宽的最大核密度估计,就得到了最优拟合曲面;最后,将采样点投影到该曲面上,计算投影点曲率信息,就得到采样点曲率。实验结果表明,所提方法对噪声和离群点是稳健的,特别是随着噪声方差的增大,要明显好于传统的抛物拟合方法。
    基于Dempster-Shafer证据理论的匹配区多特征适配性分析方法
    陈雪凌 赵春晖 李耀军 程咏梅
    2013, 33(06):  1665-1669.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01665
    摘要 ( )   PDF (798KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    匹配区的适配性分析在景象匹配视觉导航中至关重要。目前已有很多匹配区适配性分析特征指标,但都只能片面说明匹配区的适配性。试图将多种特征指标进行综合,解决不同特征指标对适配性分析的冲突性,提出一种特征指标适配置信度和不确定置信度的度量方法,利用Dempster-Shafer (D-S)证据理论对置信度进行融合,得出匹配区适配综合置信度,实验验证了该算法的有效性。
    基于局部特征和稀疏表示的图像目标检测算法
    田元荣 田松 许悦雷 查宇飞
    2013, 33(06):  1670-1673.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01670
    摘要 ( )   PDF (649KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    传统的基于局部特征的图像目标检测算法具有对遮挡和旋转敏感、检测精度不高以及运算速度慢的特点,为了改进该算法的性能,提出了一种将图像局部特征应用于稀疏表示理论的图像目标检测算法。该算法利用随机树的方式有监督地学习样本图像的局部特征形成字典,通过学习好的字典和测试图像的子块来预测图像中目标的中心位置,以此寻求待检测图像稀疏的表示,从而实现对图像中感兴趣目标的检测。实验结果表明,该算法对目标的遮挡、旋转和复杂背景有很好的鲁棒性,而且检测精度和运算速度相对于同类经典算法均有提高。
    基于颜色和基元特征的图像检索
    余胜 谢莉 成运
    2013, 33(06):  1674-1708.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01674
    摘要 ( )   PDF (588KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了有效地提高图像检索性能,提出一种基于基元特征和颜色特征相结合的图像检索方法。检测彩色图像的边缘梯度,对其进行变换获得基元图像。以基元图像的重心为基准点计算各点到重心的距离,求得基元重心距离直方图。对基元图像中的每一个基元在4个不同方向投影,求得基元投影直方图。将彩色图像在RGB空间量化到64色颜色空间,得到彩色图像的颜色直方图。利用以上3个直方图描述图像特征,并用于图像检索。实验结果表明,该算法的查全率和查准率均有较大提高。
    基于协作表示和模糊渐进最大边界嵌入的特征抽取方法
    苏宝莉
    2013, 33(06):  1677-1681.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01677
    摘要 ( )   PDF (863KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对图嵌入方法在构造邻域关系图的过程中,简单地将样本数据划入某一类的做法并不妥当的问题,提出了模糊渐进的隶属度表示方法。该方法借助模糊数学的思想,通过模糊渐进的隶属度,将样本归属于不同类别。针对图嵌入方法中分类器效率偏低的问题,引入了协作表示分类方法,该分类方法大幅度提高了算法的计算效率。基于这两点,提出了基于协作表示和模糊渐进最大边界嵌入的特征抽取算法。在ORL、AR人脸数据库上,以及USPS数字手写体数据库上的实验表明,该算法优于主成分分析(PCA)、线性鉴别分析(LDA)、局部保留投影(LPP)和边界Fisher分析(MFA)。
    改进的基于统计模型的前景检测方法
    强振平 刘辉 尚振宏 陈旭
    2013, 33(06):  1682-1694.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01682
    摘要 ( )   PDF (912KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对基于统计模型的前景检测方法进行改进:一方面,背景模型中记录特征向量属于背景的历史最大概率,在当前帧像素点特征向量与背景模型中已有特征向量匹配时,利用历史最大概率提高其更新速度,使其尽快融入背景;另一方面,对利用贝叶斯决策规则检测的前景目标,剔除其轮廓信息后与背景的空间特征进行匹配,减少阴影对前景检测的影响。实验结果表明,与MoG方法和Li的统计模型方法的前景检测相比,该方法在阴影剔除以及大目标物体遮挡背景恢复等方面都有明显改进。
    基于拟Laplacian谱和点对拓扑特征的点模式匹配算法
    张官亮 邹焕新 卢春燕 赵键
    2013, 33(06):  1686-1690.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01686
    摘要 ( )   PDF (793KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对谱匹配方法对噪声和出格点的鲁棒性较差的问题,提出了一种基于拟Laplacian谱和点对拓扑特征的点模式匹配算法。首先,用赋权图的最小生成树构造无符号Laplacian矩阵,通过对矩阵谱分解得到的特征值和特征向量表示点的特征,进而计算点的初始匹配概率;其次,利用点对拓扑特征的相似性测度来定义点对间的局部相容性,然后借助概率松弛的方法更新由拟Laplacian谱得到的匹配概率,得出匹配结果。对比实验结果表明,该方法在处理存在噪声和出格点的点集匹配上具有较高的鲁棒性。
    自适应分区的相位编组直线提取算法
    韩丹 宋伟东 王竞雪
    2013, 33(06):  1691-1694.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01691
    摘要 ( )   PDF (697KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对目前相位编组方法抗噪性能差及固定梯度分区方式局限性等问题,提出了一种基于自适应分区的相位编组直线提取算法。首先采用自适应平滑和Wallis滤波对影像进行预处理及边缘检测;然后,采用自适应分区的方式确定出适应于图像的最优分区方式,从而生成直线支持区;最后,进行最小二乘直线拟合及直线合并。实验结果表明,该算法能有效地解决噪声及固定梯度分区方式造成的提取直线断裂、误提取等情况,直线提取完整、准确,适用性强。
    强噪声干扰下的对数极坐标空间边缘提取算法
    文鹏程 张亚棣 王向军
    2013, 33(06):  1695-1700.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01695
    摘要 ( )   PDF (455KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    准确提取对数极坐标空间的目标边缘信息是对数极坐标变换视觉不变性获得成功应用的前提和关键。由于传统的边缘提取算法无法满足强噪声干扰下的单像素精度要求,在主动轮廓模型和水平集方法的基础上,设计了一种独特的边缘提取算法。经融合Canny算子的水平集方法全局降噪,利用能量驱动的主动轮廓模型逐次演化逼近,提取可能的边缘曲线,通过改进型跟踪寻迹剔除虚假信息,即可得到最终的目标边缘。实验表明,该算法行之有效,边缘提取特征相似度达96%以上。
    支持分辨率渐进码流的无损图像编码方法
    李诗高 秦前清
    2013, 33(06):  1697-1700.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01697
    摘要 ( )   PDF (615KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对无损图像压缩编码,提出了一种新颖的图像分解去相关方法。当前的无损图像编码方法主要有CALIC和JPEG-LS,两者都在空域直接作预测,导致编码码流不具有分辨率可伸缩性。结合小波提升模式与边缘自适应预测研究实现了一种比二维小波变换性能更好的分解方法。首先,对图像的每一列样值进行一维小波分解;然后,对高频子带进行边缘自适应预测,减少残留的信息。针对低频子带图像进行同样的两步操作,就完成了对图像的一次二维分解。对低频图像进行多次迭代操作后即形成了对图像的一个多分辨率分解。实验结果表明,与JPEG2000的无损模式相比,由于边缘自适应预测的引入,提出的分解模式获得了明显的编码增益。
    结合时空拓扑特征和稀疏表达的人体行为识别算法
    黄文丽 范勇
    2013, 33(06):  1701-1710.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01701
    摘要 ( )   PDF (904KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于视觉的行为分析是图像处理、模式识别等领域重要研究内容之一,在公共安全和军事上有广泛前景。在固定单摄像机下,针对单特征描述力欠缺、运动遮挡、空洞和阴影等问题,提出一种结合时空拓扑特征和稀疏表达的行为识别算法。该算法利用随机投影融合拓扑结构、几何不变特征和时空Poisson信息构造强内聚高区分低维的时空拓扑特征,结合模拟人脑解决问题的加噪稀疏机制,识别近景人体行为。实验结果表明时空拓扑特征比单特征的识别率高12.79%,在噪声情况下识别率仅降低6.15%,多行为识别率达到87.78%;该算法具有较强的时空特征描述力、噪声鲁棒性和识别高效性。
    基于区域划分的深度视频快速编码算法
    田涛 彭宗举
    2013, 33(06):  1706-1710.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01706
    摘要 ( )   PDF (750KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    多视点彩色视频与深度视频作为多媒体系统中主流3D场景表示方式,吸引了越来越多人的关注。深度视频反映场景的几何信息,如何对其进行快速编码尤为重要。提出了一种基于区域划分的深度视频快速编码算法。首先,根据深度视频的边缘和运动属性把深度视频分为四个区域;然后,深入分析不同区域内宏块模式分布比例以及参考帧选择特性,设计了不同的宏块模式选择和参考帧搜索策略来提高编码速度;最后,测试提出算法的编码时间、码率以及合成虚拟视点的质量。实验结果表明,提出算法在保证虚拟视点图像质量和编码码率基本不变的情况下,节约了85.73%~91.06%的编码时间。
    真实感动态树场景的研究与实现
    崔翔 姜小峰
    2013, 33(06):  1711-1714.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01711
    摘要 ( )   PDF (557KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    树木的动态显示在自然场景模拟中有着重要的地位。采用Cook-Torrance光照明模型和预计算的半透明贴图实现了叶片的绘制,使用梁模型导出的拟合多项式结合偏移修正实现枝干的快速形变计算,通过索引枝干层级数据贴图实现GPU中多级枝干的形变。预计算和GPU的使用使得模拟过程中真实感和实时性得以平衡。实验结果表明,该方法实现了快速真实的动态树场景渲染。
    彩色视觉相似性图像评价方法
    赵秀芝 谢德红 潘康俊
    2013, 33(06):  1715-1718.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01715
    摘要 ( )   PDF (651KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对当前评价方法对彩色图像评价的不足,提出一种基于彩色视觉相似性的图像质量评价方法。首先通过把彩色图像转换到相对均匀的色空间(LAB2000HL),再根据视觉空间响应特性分别使用亮度对比度敏感函数(CSF)和色度CSF进行调整,获得各维图像的结构相似性(M-SSIM)指数,最后综合考虑色空间各维信息对彩色视觉质量影响的权重,建立综合评价指标现实彩色图像的质量评价。实验中,利用图像数据TID2008进行测试,并通过Spearman 等级相关系数和Kendall等级相关系数分析评价结果与其视觉主观评价的一致性。实验结果表明,与其他图像质量方法比较,所提方法的评价结果与视觉主观评价具有较高的一致性。
    保持外观的CAD模型轻量化技术
    殷明强 李世其
    2013, 33(06):  1719-1722.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01719
    摘要 ( )   PDF (685KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    随着CAD/CAM技术的发展,整个产品的设计、虚拟制造和数字化样机都可在计算机中完成,使得包含大量数据的复杂装配体(即大装配体)的设计成为产品设计过程中的必需元素。由于大装配体模型数据量庞大,在普通PC机中处理极为不便,为了提高处理速度,需要对大装配体模型进行简化。在不改变装配模型格式和整体外观的前提下,提出了两种装配体模型的轻量化方案:1)从装配体中删除隐藏的零部件;2)从装配体中删除隐藏的特征。零件和特征的可见性是通过从多个视点预渲染装配模型,然后读取渲染缓冲区的结果并进行分析而得到。实验结果证实该算法能在不改变CAD模型格式和外观的前提下准确地删除装配体中的隐藏零件和特征。
    基于正则化边界Fisher分析和稀疏表示分类的人脸识别方法
    黄可坤
    2013, 33(06):  1723-1726.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01723
    摘要 ( )   PDF (632KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    边界Fisher分析(MFA)应用于人脸识别时会遇到小样本问题,如果用主成分分析进行降维来处理该问题,则会丢失一些对分类有益的分量;如果把MFA的目标函数用最大间距准则代替,则较难得到最佳参数。提出了一种正则化的MFA方法,该方法用一个较小的数乘上单位阵构造正则项,然后加到MFA的类内散度矩阵中,使得所得矩阵是可逆的,并且不会丢失对分类有益的分量,也容易确定其中的参数。因为一个样本通常能被少数几个距离比较近的同类样本很好地线性表达,在正则化MFA降维之后结合使用稀疏表示分类算法进一步提高识别率。在FERET和AR数据库上的实验表明,对比一些经典的降维方法,使用该方法能显著提高识别率。
    基于非下采样Contourlet变换和区域特征的医学图像融合
    李超 李光耀 谭云兰 徐祥龙
    2013, 33(06):  1727-1731.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01727
    摘要 ( )   PDF (787KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对非下采样Contourlet变换具有多尺度分析及平移不变的性质,结合计算机断层成像(CT)和核磁共振(MRI)医学图像各自的成像特性,提出了基于非下采样Contourlet变换和区域特征策略来对低频、高频子带进行融合的医学图像融合方法;介绍了图像融合的评价标准,阐述了非下采样Contourlet变换的原理及实现;从视觉效果和客观数据指标方面对融合图像进行主观评判和数值评价。下颌骨系统CT和MRI图像的融合实验结果表明,该方法相对于小波变换和Contourlet变换方法,可有效综合这两种断层图像的有效信息和细节信息,融合后图像具有更优的视觉质量和量化指标。
    基于压缩感知的微分相衬CT迭代图像重建
    秦峰 孙丰荣 宋尚玲 张新萍 李新彩
    2013, 33(06):  1732-1736.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01732
    摘要 ( )   PDF (823KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    X-射线相衬计算机断层成像(CT)通过X-射线穿过样品后相位信息的改变来得到高衬度的图像,特别适用于轻元素的成像,并且可以获得远高于传统吸收衬度CT的密度分辨率。基于光栅的微分相衬CT(DPC-CT)由于可以使用常规的X射线光源而有着巨大的临床应用前景,但DPC-CT成像的X-射线辐射剂量问题尤为突出,是其走向实际应用的瓶颈。针对上述不足,提出了一种微分相衬CT迭代图像重建算法(DD-L1),该方法将压缩感知(CS)理论和CT迭代图像重建技术相结合并引入距离驱动(DD)的正/反投影运算计算策略。仿真实验结果表明,DD-L1算法能够在投影数据不完备的情况下得到较高质量的重建图像。
    分割多发性硬化症白质病灶的新方法
    相艳 贺建峰 马磊 易三莉 徐家萍
    2013, 33(06):  1737-1741.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01737
    摘要 ( )   PDF (509KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    多发性硬化症(MS)是一种慢性的中枢神经系统疾病,其病灶可由常规脑部核磁共振成像(cMRI)进行检测。为提高图像处理的效率,提出了一种自动分割cMRI图像中的MS白质病灶(WML)的新方法。首先将模糊核聚类(KFCM)用于预处理后的T1加权像,得到白质图像;然后利用一个种子点的区域生长处理白质图像,提取出一个二值模板。该模板与对应的T2加权像进行乘积,得到一幅仅包含白质、病灶及背景的图像;最后再次利用KFCM分割图像,得到病灶的核心部分。实验结果表明,所提出的方法能快速、有效地分割出低噪声仿真图像中的WML,且Dice相似性系数平均值在80%以上。
    基于边缘检测的快速超声膀胱容积测量算法
    冯洋琴 陈菲
    2013, 33(06):  1739-1741.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01739
    摘要 ( )   PDF (494KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    阐述了基于边缘检测的超声膀胱容积测量算法。通过超声膀胱测容仪的三维超声探头对膀胱沿轴向作180度扫描,获取12张不同截面的膀胱超声图像,对该组超声图像经图像预处理后进行边缘检测构造出膀胱的三维模型,并运用空间立体体积的积分法快速估算出膀胱的容积。该算法已经运用于超声膀胱测容仪PBSV 3.1上,在临床实验中平均误差在12%以内。
    汉语语音识别中基于音节的声学模型改进算法
    晁浩 杨占磊 刘文举
    2013, 33(06):  1742-1745.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01742
    摘要 ( )   PDF (691KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对汉语语音识别中协同发音现象引起的语音信号的易变性,提出一种基于音节的声学建模方法。首先建立基于音节的声学模型以解决音节内部声韵母之间的音变现象,并提出以音节内双音子模型来初始化基于音节声学模型的参数以缓解训练数据稀疏的问题;然后引入音节之间的过渡模型来处理音节之间的协同发音问题。在“863-test”测试集上进行的汉语连续语音识别实验显示汉语字的相对错误率下降了12.13%,表明了基于音节的声学模型和音节间过渡模型相结合在解决汉语协同发音问题上的有效性。
    基于解相关变步长的改进型语音增强算法
    王瑜琳 田学隆 高雪利
    2013, 33(06):  1746-1749.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01746
    摘要 ( )   PDF (604KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    复杂环境中噪声干扰严重影响语音信号的质量,无法正确传达语义,因此语音增强处理十分必要。传统语音增强技术存在适应性差、输入信号高度相关时收敛速度慢等问题。综合变步长最小均方(VSSLMS)算法与解相关的优点,提出了一种改进的语音增强算法,优化自适应滤波算法中步长的大小和权矢量的更新方向,提高语音降噪收敛速度。同时算法引入了连续块处理理论归一化权矢量,以提高其在嵌入式系统实现上的稳定性。仿真测试表明该算法收敛速度快、跟踪性能强,能有效去除强噪语音信号中的噪声,提高语音的清晰度与可懂度。
    典型应用
    一类异质多智能体系统的一致性控制
    冯元珍 屠小明 李建祯
    2013, 33(06):  1750-1758.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01750
    摘要 ( )   PDF (414KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对一类由连续时间一阶和二阶智能体组成的异质多智能体系统,首先给出一阶和二阶智能体实现一致性的算法,其次利用图论和矩阵理论相关知识,在固定有向拓扑结构下,给出异质多智能体系统实现一致性的充要条件,且在一致性实现时给出一致性状态的确切表达式;在切换拓扑结构下,给出异质多智能体系统实现一致性的充分条件。最后给出数值算例验证了相关结论的有效性。
    基于全局路径规划的相互速度障碍物人群疏散方法
    黄杨昱 胡伟 袁国栋
    2013, 33(06):  1753-1758.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01753
    摘要 ( )   PDF (912KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对相互速度障碍物(RVO)模型缺少全局路径规划,只依靠局部碰撞避免不能很好地模拟复杂的疏散场景问题,提出了一种剩余路径代价尽量小的动态全局路径选择方法。该方法包含路径预处理和路径实时更新两部分:第一部分使用快速最短路径算法(SPFA)求取场景最短路径(SSP);第二部分根据SSP快速动态地计算每个个体的最优疏散路径,并使用KD树优化障碍物阻挡判断过程。最后将方法扩展到多楼层、多障碍物、多通道、多出口的复杂场景实现了近千人的仿真实验。实验结果表明,该方法在多个场景中都取得了良好的路径规划效果。
    基于浮动车数据的道路单向限行状态动态识别
    蒋新华 朱丹丹 廖律超 邹复民 赖宏图
    2013, 33(06):  1759-1766.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01759
    摘要 ( )   PDF (853KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    交通道路的单向限行状态识别可以为社会公众提供及时准确的路网限行信息,提高公众出行效率,提升动态交通信息服务水平。提出了一种基于浮动车数据的道路单向限行状态动态识别算法。该算法首先获取地图线要素信息,并进行空间信息网格对交通道路的投影匹配预处理,实现海量浮动车数据的快速匹配;然后分析各道路的浮动车数据方向信息的统计特性,对其进行双阈值信息过滤和方向信息过滤处理,以动态提取交通道路的单向限行状态信息。经实际路网测试验证,该算法可有效识别道路的单向限行状态信息。
    基于分层路网的路径规划算法
    罗亚男 付永庆
    2013, 33(06):  1763-1766.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01763
    摘要 ( )   PDF (639KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了提高路径规划的效率,提出了一种基于分层路网的二叉堆管理开启列表启发搜索算法。首先根据路网分级特点的存在,建立分层地图数据库,然后以启发式A*算法为主搜索方式,结合优先队列二叉堆来管理开启列表,完成路径规划。通过实验对比不同路径规划算法的平均耗时显示:启发式A*算法的效率是盲目式Dijkstra算法的4倍左右,同时在算法中引入二叉堆至少节省5%的规划时间。分层策略使快速路段所占比例达到90%以上,且将路径规划耗时控制在3s以内。实现结果表明,所提算法具有很高的运行效率,同时能满足驾驶者多走快速路段的行车心理。
    Q-高斯核支持向量机的财务危机预报
    刘遵雄 黄志强 晏峰 张恒
    2013, 33(06):  1767-1770.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01767
    摘要 ( )   PDF (601KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对科学实践、经济生活等诸多领域数据分布相对复杂的分类问题,使用传统支持向量机(SVM)无法很好地刻画其变量间的相关性,从而影响分类性能。对于这一情况,提出使用经典高斯函数的参数推广形式——Q-高斯函数作为SVM的核函数构建财务危机预警模型。结合沪深股市A股制造业上市公司的财务数据分别建立T-2和T-3财务预警模型进行实证分析,采用显著性检验筛选出合适的财务指标并利用交叉验证方法确定模型参数。相比高斯核SVM财务危机预警模型,使用Q-高斯核SVM建立的T-2和T-3模型的预报准确率都提高了大约3%,而且成本较高的第Ⅰ类错误最多降低了14.29%。
    基于径向基神经网络改进算法优化锅炉燃烧效率
    靳玉萍 党婕
    2013, 33(06):  1771-1779.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01771
    摘要 ( )   PDF (624KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了提高径向基神经网络训练精度,提出一种混合优化算法。该算法利用粒子群优化算法全局搜索能力强的特点,避免了K均值算法受初始点选择的不利影响,提高了网络中心的搜索速度;同时采用动态权值算法避免径向基神经网络可能出现的病态问题,进一步提高网络的逼近能力。锅炉燃烧实例表明了改进算法的有效性和实用性。
    萤火虫PID算法在电机作动器悬架上的应用
    肖平 高洪 时培成
    2013, 33(06):  1774-1779.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01774
    摘要 ( )   PDF (825KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为提高汽车悬架系统的性能,提出了一种萤火虫PID算法。首先在分析萤火虫PID算法原理的基础上,设计了适合于电机作动器悬架的萤火虫PID算法,给出了算法实现的步骤与流程;然后,对传统电机作动器进行改进设计并建立四自由度电机作动器悬架数学模型与仿真模型,以dSPACE为该仿真模型运行载体,设计主动悬架半实物仿真算法测试系统;最后,利用该测试系统,采用不同车型与路面输入对萤火虫PID算法进行了仿真测试实验,结果表明所设计的萤火虫PID算法可以有效降低车身加速度、悬架动行程、轮胎动位移等。
    基于集员滤波的二阶Volterra自适应归一化最小平均P范数算法
    李飞祥 赵知劲 赵治栋
    2013, 33(06):  1780-1786.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01780
    摘要 ( )   PDF (585KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对Volterra非线性滤波算法计算复杂度呈幂级数增加的问题,提出了一种α稳定分布噪声下的基于集员滤波的二阶Volterra自适应滤波新算法。由于集员滤波的目标函数考虑了所有输入和期望输出的信号对,通过误差幅值的p次方的门限判决,更新Volterra滤波器的权向量,不仅有效降低了算法复杂度,而且提高了自适应算法对输入信号相关性的鲁棒性;并推导给出了权向量的更新公式。仿真结果表明,该算法计算复杂度低、收敛速度快,对噪声及输入信号相关性有较强的鲁棒性。
    多源信息簇融技术在煤矿瓦斯监测中的应用
    孙研博 刘宗柱 孟珂 汤扬
    2013, 33(06):  1783-1786.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01783
    摘要 ( )   PDF (627KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    由于煤矿井下环境的复杂性及动态变化性,导致监测煤矿环境中有害气体浓度及准确率难度大大增加。针对传统的传感器监测煤矿井下环境存在采集数据形式单一、可靠性低、误差大等缺点,结合计算机技术与无线传感技术提出了一种对多种异质气体源进行采样,然后利用提出的强分类算法进行优化筛选,筛选出气体浓度前后变化大的几组数据,再进行深度融合的安全监测方法。通过实验验证该方法能够明显地提高矿井监测系统的可靠性。
    基于径向基函数神经网络的柔印专色配色系统
    杨秋娟 周世生 罗如柏
    2013, 33(06):  1787-1789.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01787
    摘要 ( )   PDF (443KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对目前人工配色受配色者的生理、心理等主观因素影响,使产品质量难以保证这一问题,提出了基于径向基函数(RBF)神经网络的计算机柔印配色方法。该方法通过印刷实验获得样本数据,利用K均值聚类算法确定隐含层节点中心、采用伪逆法计算输出权值等参数,完成配色模型的建立。该配色模型可以快速完成柔印配色,并且具有较高的配色精度。
    Android在远程医疗信息系统中的应用
    蓝坤 张跃
    2013, 33(06):  1790-1792.  DOI: 10.3724/SP.J.1087.2013.01790
    摘要 ( )   PDF (511KB) ( )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    针对远程医疗信息系统的应用需求,提出了Android移动终端在系统中的应用设计方案,并结合Android系统特点,探讨Android在医疗信息系统中的开发方法。首先介绍信息系统整体框架以及Android的架构,然后详细分析了Android的串口、蓝牙、Socket、HTTP等通信方式的开发方法,及其在医疗数据采集和数据处理中的应用,并介绍了表述性状态转移风格Web服务的构建,实现了Android数据采集应用和Android移动信息管理应用。结果表明Android可以应用在远程医疗信息系统中的多个方面。
2022年 42卷 8期
刊出日期: 2022-08-10
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