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  • 2017年, 38卷, 第1期
    刊出日期:2017-01-01
      

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  • 孙仕亮,陈俊宇
    2017, 38(1): 1-9.
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    近几年来,大数据的浪潮席卷全球,这给信息科学带来了新的挑战和机遇.传统的工具逐渐难以满足目前企业的需求,如何有效地存储与分析大规模的数据,是当今研究的热点与重点. 首先阐述大数据的基本概念、4V 特征,介绍了大数据的生命周期,并列举了几种数据处理模式与数据结构.文中归纳总结了目前针对大数据分析的硬件支持,介绍了几种典型的大数据分析的系统技术,例如Hadoop、Spark、Storm、Petuum等,并对这些典型的系统技术进行了对比分析.最后简述了大数据分析在政府、教育、交通、医疗中的典型应用.
  • 孙祖汉,李莹,罗智凌,柳生鹏,高洪皓
    2017, 38(1): 10-14.
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    应用SOA是构建松散耦合服务组合系统的有效途径.近年来,REST架构由于具有轻量级并且易于服务访问等优秀特性,迅速成为一种实现SOA的主流方式.为了对可视化服务组合进行研究,提出一种可视化REST服务组合框架,该框架由服务开放平台OKApi和可视化服务组合建模工具OKApi Studio两部分组成.提出一种统一的服务模型,使得服务具有更加完整的语义.该框架的目标是提供高效可靠的服务开放平台,开发者基于该平台可以更加高效和便捷地进行服务组合.为了验证系统的有效性,以出差案例作为服务组合实例进行了测试,取得了极佳的效果.
  • 李薛剑
    2017, 38(1): 15-19.
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    部分冗余删除优化是一个同时包含有公共子表达式删除和表达式提升的复杂优化,但是对基于部分冗余删除优化的证明变换研究,还停留在对一些简单情况的处理和讨论上.本文在实验室前期优化对证明调整的研究基础上,总结简单优化行为对证明变换的调整过程,通过将部分冗余删除优化细分为简单的PRE、复杂的PRE、复制代码的PRE、前瞻的PRE,给出了不仅是简单的优化调整证明方法,而是包含有基于复杂的部分冗余删除优化的证明变换的方法.
  • 薛剑,吕立,孙咏,王丹妮
    2017, 38(1): 20-23.
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    排序学习是机器学习与信息检索相互结合的研究领域,它利用机器学习的方法自动调节参数、综合多种排序特征、同时可以避免过拟合,进而得到新的排序模型用于排序被检索的文档.在排序学习方法中,Listwise方法的排序效果相对较好,但是目前已有的属于此类学习算法也有很多缺点:由于是基于列表所有的置换进行训练,时间复杂度太高;其损失函数并未充分利用极其重要的排序位置信息.本文基于此提出了新的学习算法,引入了位置信息损失因子,构建了新的损失函数,同时使用了效率更高的训练方法.最后在LETOR 4.0数据集上的实验结果表明,新学习算法的排序性能得到了较为明显的提升.
  • 徐九韵,迟焕醒,江丹,肖晗,张红霞,郭加树
    2017, 38(1): 24-28.
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    随着物联网与SOA(ServiceOriented Architecture,SOA)的发展,物联网环境下服务资源的竞争问题越来越凸显.目前,轻量级的服务模型、通信协议以及匹配方法等方面的研究难以实现对服务资源的优化利用及用户对服务的个性化需求.对此,本文从资源调度的角度进行了研究与建模分析.利用资源调度机制和回馈机制建立了服务调度模型,提出了基于回馈的服务等待队列,提高服务选择准确率.运用排队论相关知识对本模型进行了时延特性分析.实验结果表明,本文的方法能够服务资源有限的情况下降低服务请求的时延,保证服务请求的相对公平,同时很好的满足用户的个性化需求.
  • 杨冬菊,李青,邓崇彬,
    2017, 38(1): 29-34.
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    大部分存储集群构建时可能包含有遗留设备及新购置设备,这些设备在存储性能方面存在较大差异.采用HDFS默认的机架感知存储策略时,可能使访问频率高的数据存储在低性能节点上,而访问频率低的数据存储在高性能节点上,既影响集群响应时间,又降低了资源利用率.针对以上问题,提出一种分级存储调度机制.在HDFS机架感知调度策略基础上,首先根据节点的CPU、内存大小、磁盘大小、磁盘I/O等固有硬件性能将节点划分为高配置节点和低配置节点,其次根据节点的CPU使用率、内存使用率、网络带宽使用率、磁盘使用率等性能的动态因素建立节点的性能评价模型,并建立三个性能级别.根据节点配置情况、性能级别及网络位置等多方面因素进行综合调度.同时在集群运行过程中,会根据数据的访问频率对数据块的分布进行动态调整.实验结果表明,本文提出的分级存储调度机制可以在HDFS异构集群中提高数据的访问效率,优化集群性能.
  • 刘玉梅,魏欧,黄鸣宇,王立松
    2017, 38(1): 35-39.
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    软件产品线工程是一个利用更全面的软件复用技术能够在开发成本和产品上市时间方面极大改善软件开发过程的有效方式.特征模型是软件产品线工程中描述软件产品家族共性和可变性特征以及特征之间关系的需求模型.基于特征模型的产品配置难点在于如何从复杂的特征模型中选择满足约束条件的最优的特征组合,如资源约束等.为了实现有约束的特征选择优化问题,提出一种基于原子集和遗传算法优化特征选择的方法.该方法是在原子集优化特征模型基础上,利用特征模型的整体约束信息将种群分为有效配置和无效配置,对有效配置和无效配置进行交叉等遗传操作使其加速向最优解收敛.实验结果说明了该方法的有效性.
  • 张艳飞,王菁,韩燕波
    2017, 38(1): 40-43.
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    针对智能终端存在与服务器数据不一致的问题,提出基于数字指纹的数据一致性保障方法.数字指纹又叫hash指纹,采用改进的BKDR哈希算法将消息数据和实体文件数据映射成相应的哈希码.将需要进行一致性处理的数据集按合适的粒度进行划分,并在SOAP消息中附带hash指纹提取协议,智能终端通过Web服务从服务器端获取需要的hash指纹信息文件,然后通过比较智能终端和服务器的hash指纹信息文件消除差异,从而保障智能终端缓存与服务器数据的一致性.
  • 李松,于嘉希,郝晓红,张丽平,刘蕾
    2017, 38(1): 44-48.
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    针对现有不确定数据组最近邻查询的不足,提出基于不确定Voronoi图的概率阈值组k最近邻查询方法(PTGkNN方法),该方法分为三个阶段,分别是查询点处理阶段、过滤阶段和精炼阶段.在处理阶段,计算查询点集的中心q,过滤阶段通过剪枝方法去除不可能成为结果的数据点进而得到候选集合,精炼阶段计算候选集合中元素成为所求结果的概率值并将其与给定的阈值进行比较,从而得到查询结果集.实验验证表明,所提出的方法在概率阈值组k最近邻查询方面有明显的优势.
  • 胡杨,冯旭鹏,戴丹,刘利军,黄青松,
    2017, 38(1): 49-55.
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    在对文本的情感极性进行分类的过程中,针对标注训练数据与待判断情感极性的数据来自不同领域,特征分布差异较大,导致传统监督学习方法分类准确率大幅下降的问题,提出基于最小费用最大流框架的跨领域情感分类方法.该方法将跨领域情感分类问题转化为最大化领域间传播信息量和最小化跨领域特征拟合损失量的双重最优化问题,并建立连接源领域和目标领域的费用容量网络,将信息量和损失量分别看作网络中的容量和费用权值,通过最小费用最大流框架解决上述双重最优化问题,调配训练数据特征权值.以更为直观的模型描述领域间的映射关系.实验发现,方法能有效提高跨领域情感分类的准确率.
  • 王田,缪海星,蒋文贤,赖永炫,王国军,贾维嘉
    2017, 38(1): 56-61.
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    节点连通性是无线传感器网络研究的热点问题之一,然而由于节点能量耗尽、硬件故障以及通信链路失效等问题的存在,造成网络分割,因此如何确保网络连通成为无线传感器网络亟待解决的关键性问题.近年来,一个新的研究趋势是通过引入计算能力较强且能量较为充足的移动性节点来进行连通控制,提高无线传感器网络的整体性能.本文对目前利用移动性节点的主流连通控制方法进行了充分调研,通过对这些方法的详细分类和比较,归纳了移动式连通控制的各类方法的特点,分析了这些方法的性能和适用范围,总结了研究中存在的主要问题与挑战,并指出了未来可能的研究方向.
  • 张霖,陈志刚,吴嘉,关培源
    2017, 38(1): 62-66.
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    根据机会网络中数据节点传输特点,提出一种基于异或运算的机会网络最优化选择邻居节点路由协议,即Optimal Selection Of Neighbor Node Routing Protocol(OSNN)算法,该算法通过遍历当前节点的邻接节点,运用异或运算比较并匹配出当前节点的最优下一跳节点,最终找出最优信息传递路径.其关键在于如何运算找出最优下一跳节点.通过仿真实验,并与机会网络的经典协议Epidemic路由协议和PROPHET路由协议比较,OSNN算法有效的改善了机会网络数据传输过程中最优化选择下一跳节点问题,从而提高数据传输成功率,同时有效减少传输过程中的网络副本.
  • 李广野,雷为民,张伟,张松阳
    2017, 38(1): 67-71.
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    网络测量是多径传输控制中至关重要的技术,但现有的网络测量技术基本停留在仅对承载网的媒体传输进行测量与反馈,并不适用于多径传输服务模式.提出一种面向多径中继传输控制的网络测量方法,对多径传输路径及中继节点反馈的网络QoS参数进行了量化设计,给出了根据测量结果得到的参数耦合关系.另外,由于基于媒体传输控制的传输报文采用RTCP协议扩展,详细设计了扩展后的报文规范及复合QoS报告格式,为多径QoS参数的反馈提供依据.通过仿真实验与评价,验证了该方法的有效性和可行性.
  • 李帅兵,谭国真,张福新,丁男
    2017, 38(1): 72-76.
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    信道拥塞会导致数据包碰撞和丢失,使安全相关的消息无法可靠发送.而传统的信道拥塞控制通过检测信道占有率、信噪比和当前时刻节点数目,对功率进行被动控制,且大部分算法是开环控制,具有滞后性和不精确性.针对传统功率控制的滞后性和不精确性,基于模糊逻辑提出一种车联网自适应功率控制策略FAPCS(Adaptive Power Control Strategy Based On Fuzzy Logic).首先,建立了传输范围预测模型,通过预测交通流密度值,预测出满足90%数据包递送率的传输范围;然后,针对隐藏终端和预测密度的误差对数据包递送率的影响,设计了传输范围自适应调整模型,该模型通过模糊逻辑推理,得到满足90%数据包递送率的真实传输范围.仿真结果表明,该控制策略能够避免信道拥塞,使数据包递送率满足安全相关应用的需要,且具有较快收敛速度.
  • 雷向东,黄荣敏,雷振阳,袁晓莉
    2017, 38(1): 77-82.
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    针对Skyline计算中,需要处理的数据量大,处理时间较长的问题,引入P2P网络,将数据计算的压力分摊至各网络节点.预处理中,合理采用数据映射方式,增加同一节点数据间的决定能力,减少本地计算量.在全局Skyline计算时,通过网络点对点传输,将各节点需计算数据量减少至最小.实验结果和理论分析表明,新算法可将Chord网络中,本地节点需要计算的数据量减至10%左右,当数据量较大,数据各维度间没有相关性,且网络传输较为正常时,算法具有明显优势.
  • 高美凤,丁婷婷
    2017, 38(1): 83-86.
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    目标跟踪是无线传感器网络一项具有大量应用的重要技术,针对无线传感器网络目标跟踪中精度和能耗的问题不能均衡,提出一种动态簇目标跟踪算法.当目标进入监测区域内,传感器节点感知到目标,为了尽可能减少参与跟踪的节点数目,采用建立动态簇结构来跟踪移动目标,然后利用果蝇优化算法对粒子滤波算法的重要性采样进行优化,并预测目标下一时刻位置,最后根据预测的目标位置信息与簇头的位置信息,按照簇头更新规则,判断是否需要更换簇头.仿真结果表明,提出的目标跟踪算法在满足跟踪精度的前提下,减少能耗,延长网络寿命.
  • 刘浩,张连明,贺文华
    2017, 38(1): 87-91.
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    针对现有对等网络拓扑优化算法大多基于理想的网络环境,缺乏对节点内在因素和外部环境的综合考虑,给出一种对等网络中资源共享引力的拓扑优化算法.它通过节点共享的资源量、资源的真实性评价、资源需求度等内在因素和节点间虚拟距离的外部环境来构建节点的资源共享引力,在此基础上对非结构化对等网络的拓扑结构进行优化.分析与实验结果表明该拓扑优化算法能将资源共享引力低的节点排挤到网络边缘,降低其对网络整体性能的影响,并能有效地提高对等网络的资源搜索效率.
  • 童向荣,姜先旭,王莹洁,张楠
    2017, 38(1): 92-98.
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    在网络时代,人们之间的交互变得越来越频繁,因而存在于人们交往过程中的信任关系也变得越来越重要,成为多Agent系统和推荐系统中的研究热点之一.信任网络是基于信任的传递性而构建的,从而可以给推荐系统等提供一种有效的信息.由于传统推荐系统存在数据稀疏和冷启动等问题,结合信任的推荐系统应运而生,取得了较好的发展.讨论了信任和信任网络的基础研究,详细介绍了目前信任建模、信任传递等相关方面的研究,分析了目前传统推荐系统的研究和基于信任的推荐系统的研究现状.最后给出了基于信任的推荐系统在未来可能的研究方向.
  • 徐军
    2017, 38(1): 99-106.
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    由于开放式网络环境具有模糊性、随机性和不确定性的特点,使用户在选择目标实体交互时面临了诸多风险.因此,设计有效的信任评估机制,在指导用户选择合适的交互对象、评估陌生实体、保障开放式计算系统的顺利运行等方面,具有重要的现实意义.归纳总结了信任关系的基本定义、主要特性和划分方法;讨论了信任建模的主要工作;根据采用的数学方法不同,深入分析了几类常见不确定性理论的信任建模方法,并选取典型的信任模型进行对比分析;最后探讨了现有研究中存在的问题,并展望了需要进一步研究的方向.
  • 许拥晶,刘亚,
    2017, 38(1): 107-111.
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    无线传感器网络(WSNs)已经被广泛应用在工业和军事中,进行目标监测或者追踪感兴趣的事物.然而,无线通信很容易受到外部攻击,攻击者能够通过无线信号定位到数据源节点的位置.相比于幻影路由方案(PSRS),基于夹角的动态路由方案(ADRS)不仅可以保护源节点位置隐私,而且能够很好地提高网络安全周期和端到端数据包延迟.将进一步分析ADRS保护源节点位置隐私的安全性.首先研究角度与安全性之间的量化关系,通过建立数学模型评估ADRS的平均安全周期,并简单分析其安全边界值.进行仿真实验.实验结果表明,随着固定角度的增大,ADRS的平均安全周期也增大;且在不同的源节点与基站距离中,理论结果与仿真结果非常接近.
  • 陆余良,张岩庆,刘克胜
    2017, 38(1): 112-117.
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    针对现有方法无法对大规模协同性域间路由事件进行有效检测的问题,提出一个基于时空张量的分布式域间路由分析框架.首先从BGP路由表中提取域间路由的时空特征,并使用MapReduce框架生成时空张量,用于表征域间路由的动态变化,然后使用张量分解的方法从时空张量中提取二维事件,最后运用矩阵聚类的方法生成三维域间路由事件.将该分析框架运用于不同时间跨度和时间粒度的路由表数据集,实验结果表明,该方法不仅能够准确检测局部域间路由事件,而且能够从时间和空间尺度上对全球域间路由事件进行有效剖析,揭示了域间路由事件具有影响范围广、持续时间短等一般规律.
  • 戴超,庞建民,张一弛,朱亮,岳峰,陶红伟,
    2017, 38(1): 118-123.
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    恶意代码行为分析主要包括汇编级行为分析和系统调用级行为分析,其中汇编级行为分析以其较细的分析粒度成为了刻画代码行为的一种不可替代的重要方式.但是,现有的恶意代码汇编级分析对于不连续的指令模式分析效果不佳.针对这种情况,结合二进制代码特点,提出了一种基于限长空位字符串匹配算法的二进制恶意代码汇编级行为分析方法CFGrefinedSAIL.该方法首先通过行进递归反汇编算法重建代码结构,然后将按控制流基本块组织的操作码序列同表示恶意行为的操作码序列进行逐步求精的比对,确定恶意代码汇编级行为的存在.最后,通过实验验证了该方法在分析恶意代码汇编级行为过程中的有效性,同时该方法也具有良好的执行效率,这些都为恶意代码的后续分析奠定了良好的基础.
  • 李薛剑,李凯
    2017, 38(1): 124-128.
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    传统FCFS调度算法虽然易于实现,但未能解决紧急作业等待问题;而传统优先级调度算法在保证紧急作业优先完成的情况下,对一般作业极不公平.依据此两种调度策略,提出一种基于动态优先级驱动的RQ(Rank Queue)作业调度算法,合理解决优先级和公平性之间的矛盾.该算法将作业划分为四个等级,并依次分配到预先设置的4个等待队列上,等待队列设置不同的优先级阈值.动态调整优先级,达到阈值后提升到就绪队列.实验表明:RQ算法在提高资源利用率的同时大大缩短了高优先级作业的响应时间.
  • 张腾飞,马跃,李力,胡毅,程倩,
    2017, 38(1): 129-132.
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    讨论了一种解决柔性作业车间调度问题(FJSSP)的改进遗传算法,在FJSSP中考虑有一个具有n个工件和m台机器的生产线,每道工序在不同的机器上完成且有各自的加工时间.FJSSP是作业车间调度问题(JSSP)的延伸,在FJSSP中每道工序的可选择加工的机器可能不止一台.FJSSP的目标是在所有工件的工序在m台机器上加工且不冲突的前提下找到一个最短的总调度时间.通过使用改进的遗传算法来搜索FJSSP的最优方案.并通过使用Brandimarte设计的10组不同规格的测试用例来测试算法的性能.实验结果表明,实验的运行结果满足了调度要求,进一步证明了本改进遗传算法在解决FJSSP方面的有效性和实用性.
  • 刘秋霞,刘群
    2017, 38(1): 133-137.
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    为了研究复杂网络中群体行为形成的内在驱动,提出一个基于策略扩散的群体行为趋同模型,该模型首先研究分析了策略扩散过程中影响策略更新的因素,并定义了三个影响指标:环境作用力、策略差异、策略权威度,然后采用Topsis评价方法对以上三个影响指标进行了综合评价,得到最优的策略更新方案,同时使用策略稳定性、社会相异度、局部合群度三个评价指标对网络群体行为的演化情况进行评估.最后,采用多个数据集进行实验仿真,结果显示提出模型不仅具有可行性,而且能够很好地描述策略扩散过程中群体行为的趋同特性.
  • 鲁小云,俞惠芳
    2017, 38(1): 138-141.
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    借鉴已有处理区间值犹豫模糊集中犹豫模糊元素中元素个数不等问题的研究方法,对区间值犹豫模糊集进行了处理,使区间值犹豫模糊集中犹豫模糊元素中元素个数达到相等,方便了区间值犹豫模糊集中运算和关系的定义.基于区间值犹豫模糊二元关系,给出了区间值犹豫模糊粒度结构概念和区间值犹豫模糊粒的基数概念,讨论了区间值犹豫模糊粒度结构上的三种偏序关系.基于区间值犹豫模糊粒的基数概念,结合Shannon熵给出了区间值犹豫模糊信息熵、联合熵、条件熵概念,讨论了区间值犹豫模糊信息熵的偏序性,并通过实例验证了有关概念的和定理的正确性.
  • 张涛涛,陈丽萍,蒋兵,戴礼荣
    2017, 38(1): 142-146.
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    在说话人确认中,通常采用的声学特征(如MFCC,PLP特征等)包含的主要是文本信息和信道信息,说话人信息属于其中的弱信息,极易受到语音信号中的文本信息及信道、噪声等干扰的影响.针对这个问题,提出一种基于深度神经网络提取语音信号中说话人特征的方法,该方法用语音识别深度神经网络各个隐层非线性输出值来提取说话人特征.在RSR2015数据库上开展了GMMUBM文本无关和文本相关说话人确认实验,实验结果表明本文方法提取的特征相对于传统的MFCC特征,系统等错误率(Equal Error Rate,EER)有了明显的下降.
  • 管皓,薛向阳,安志勇,
    2017, 38(1): 147-153.
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    视频目标跟踪是计算机视觉的重要研究课题,在视频监控、机器人、人机交互等方面具有广泛应用.对目前主流跟踪算法的研究框架进行了整体介绍;详细介绍并分析了外观模型与运动模型这两大构成要件的具体应用及对跟踪效果的影响;接着,结合大数据时代的特点,对新时期视频目标跟踪研究的新特点与新趋势进行了分析,介绍了国际上新兴的数据平台、评测方法,以及深度学习方法在视频目标跟踪中的最新应用情况,并对其目前存在的问题和未来应用趋势进行了分析;最后对视频目标跟踪的未来发展与创新方向进行了思考与展望.
  • 吴培良,刘海东,孔令富
    2017, 38(1): 154-159.
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    在智能服务机器人领域,根据场景的图像序列来完成场景重构及其中物体的检测与标注,是机器人场景理解、人机交互及后续服务的基础.本文针对基于RGBD数据的3D场景物体标注展开研究,设计了一种充分融合颜色与深度数据的物体建模学习方法,并将其应用于图像目标快速检测及3D场景物体标注.离线学习阶段,在构建物体检测模型时,加入了物体颜色的高斯模型,与物体的RGBD HOG特征一同构成先验模型.在线阶段,首先对待检测的场景图像进行超像素分割,将对场景图像的处理从以像素为单位转变为以超像素区域为单位;同时计算每个超像素区域的高斯颜色模型,并与物体的先验高斯颜色模型比对,筛选得到物体所在的候选超像素区域;然后,在筛选出的超像素周围进行滑动窗口搜索,计算目标物体出现在场景图像中的概率图;最后,将该概率图映射到3D场景中对应体素,联合该体素及其周边体素构建马尔科夫随机场,进而进行3D场景物体标注.实验结果表明,由于引入了超像素处理,以及基于颜色模型比对的超像素筛选,所处理的数据量大大减少,在基本不损失精度的同时,算法效率明显提高.
  • 孙晓鹏,洪靖惠,张耘齐,马晓萌,王璐
    2017, 38(1): 160-164.
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    提出三维耳廓点云形状特征的D2统计分布曲线构造方法,进而实现了三维耳廓点云的识别.首先在三维耳廓点云模型上随机选取若干对点,计算随机点对之间的欧氏距离,并使用最小二乘法拟合点对之间离散的距离直方图,得到描述耳廓三维点云形状分布的统计特征曲线;然后以任意两个耳廓形状特征曲线之间的Minkowski距离作为两者之间的相似测度,比较相似测度最终实现基于统计形状特征的三维耳廓点云识别.相关实验结果显示,本文算法对于旋转、平移等基本几何变换,以及多种噪声干扰具有较高的健壮性,与其他同类算法相比,本文算法具有较高的识别精度和计算效率.
  • 王宪保,章国琼,姚明海
    2017, 38(1): 165-168.
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    为了提高图像缺陷检测算法的快速性和通用性,在图像稀疏表示模型的基础上,提出一种新的缺陷检测算法,该算法改进了经典字典学习算法KSVD,从字典更新和稀疏编码两个阶段进行优化.首先,该算法用凸优化方法计算测试图像在字典下的表示系数,再根据系数的稀疏度来判断该图像是否为缺陷图像.最后,使用图像数据集对算法进行验证,结果表明,改进的新方法具有更快的字典训练速度,检测性能也更好.
  • 杨晋吉,王燚
    2017, 38(1): 169-173.
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    人脸识别是模式识别领域的一个重要研究方向,有着广泛的应用前景.由于人脸图像受到光照、表情等因素的影响,在空间域直接使用线性方法具有一定的局限性,因此,从人脸特征的角度出发,提出一种新的人脸识别方法,即基于离散正交S变换(Discrete Orthonormal S-Transform,DOST)特征的人脸识别算法.首先,对人脸图像进行二维离散正交S变换得到人脸图像的特征,然后通过主成分分析对特征矩阵进行降维,提取特征向量,形成特征矩阵,最后用支持向量机分类识别.通过相应的实验证明本文提出的算法提高了识别的精确度和识别的速度.
  • 李淑芝,胡琴,邓小鸿,张翔
    2017, 38(1): 174-178.
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    针对基于预测差值扩展方法在预测精度和隐秘图像隐蔽性上的不足,提出一种基于全方向梯度预测和自适应选块的可逆图像水印.首先通过全方向梯度预测算子得到预测误差;然后将图像和预测误差分块,利用均方误差衡量子块的纹理复杂度,根据纹理复杂度自适应选择适合隐藏信息的误差块;最后采用基于预测误差对扩展的可逆算法进行水印嵌入.算法能自适应地选择水印嵌入位置,有效减少嵌入带来的失真,嵌入水印后图像的平均PSNR值较现有方法高出325%左右,图像熵值平均降低了23%左右.实验结果表明,本文算法具有更好的预测精度和隐蔽性.算法适用于医学、军事、卫星等领域.
  • 王凯,吴敏,姚辉,杨樊,张翔
    2017, 38(1): 179-183.
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    为有效解决视频监控场景下运动目标快速、精确检测的问题,提出一种多帧背景差与双门限结合的运动目标检测方法.首先改进Surendra背景模型来获取干净的背景图像,根据灰度差分图像确定的两个门限值进行前景目标检测,低门限阈值用于检测出比较明显的前景目标(即粗检测),在粗检测的基础上利用高门限阈值以去除粗检测中存在的噪声目标与伪目标(即细检测),最终实现视频监控场景下运动目标的精确检测效果.针对车辆、行人等不同对象的监控场景下进行实验,验证了本文方法不仅能够有效地抑制噪声及伪目标的干扰,而且能够快速、准确地分割出前景目标.
  • 陆正毅,丁勇,瞿仙淼,尚云海
    2017, 38(1): 184-188.
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    单粒子翻转会使系统发生瞬时故障,基于控制流的错误检测技术,在运行时以基本块为单位由硬件或软件进行签名检验,判断运行是否出错.该技术嵌入签名信息使代码体积膨胀,系统性能下降,存在较多检测盲点.同时当前研究对错误检测后的系统恢复技术尚不成熟.提出一种软硬件结合的控制流容错技术.该技术覆盖大部分的检测盲点,并引入颗粒度校验模式优化代码密度,提高系统性能,同时采用硬件辅助的程序恢复技术来简化恢复流程.本文使用国产嵌入式CKCPU作为实验平台,实验表明,这种软硬结合的容错技术能以较小的系统开销提高错误检测覆盖率,并针对完全校验模式实现错误恢复的功能.
  • 宦烨,刘以安,薛松,缪磊
    2017, 38(1): 189-192.
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    针对全球定位系统(GPS)在弱信号环境下的捕获需求,介绍了传统的信号捕获算法,分析了其在捕获灵敏度和效率上的不足之处,在此基础上提出一种基于半比特的改进差分积分算法.通过对中频信号进行半比特的块累加,解决了导航数据位翻转问题;采用与频率补偿搜索方法等效的圆周移位搜索方法降低了捕获的运算量,提高了捕获效率;采用差分相干积分算法对相干积分结果进行累加达到抑制噪声的增长的效果,减小了平方损耗,提高了信噪比.仿真结果表明,该算法能够有效的捕获到低信噪比环境下的卫星信号,并缩短了捕获时间,具有较高的捕获灵敏度和效率.