连续相位调制的定时-频偏联合估计方法

针对连续相位调制信号的同步问题,研究了一种定时-频偏联合估计算法.算法分3步实现：(1）对接收基带信号差分并平方,得到四阶非线性变换值;（2）求其二阶统计量;（3）基于该统计量联合估计定时偏差和载波频偏.通过改变载波频偏值及参与二阶统计量计算的符号数,对定时同步及频偏估计性能进行研究.在加性高斯白噪声信道及Rice慢衰落信道下分别进行仿真.加性高斯白噪声信道仿真表明,算法在载波频偏达到15%符号率条件下仍有出色同步性能,当参与估计的符号数等于64时,定时偏差和频偏均方误差分别达到10－6及10－5以下;低信噪比不影响算法定时恢复性能.Rice慢衰落信道仿真表明,算法具有一定的抗衰落能力,适当改变Rice信道模型参数能提升其性能.算法采用非数据辅助方式及前馈结构,同步捕获快速,实现简单,适合于突发通信.     

结构化P2P网络上语义发布/订阅事件路由算法

为解决结构化P2P网络上语义发布/订阅系统上基于内容的高性能语义事件路由问题,提出一种基于集结点的语义事件路由算法（rendezvous-based semantic event routing, RSER）,该算法根据订阅和事件的域标识、属性个数以及属性名映射订阅和事件到集结点,在支持语义路由的同时,避免了分布式哈希表 (distributed hash table, DHT)映射精确性与语义数据模型复杂性之间的矛盾;通过属性个数限制事件发布目的地,减少事件发布流量;采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施分发事件,充分利用P2P网络容错性的同时,降低事件路由流量.实验结果表明,在大规模的发布/订阅下,RSER算法在性能上优于基于逆向路径转发的路由算法,并在路由效率、网络资源消耗、订阅维护效率和扩展性等方面取得了良好的平衡效果     

大规模环境下基于激光雷达的机器人SLAM算法

为解决大规模环境下机器人的同时定位和地图构建(SLAM)问题,提出一种基于Rao Blackwellised粒子滤波器的SLAM算法. 通过选取稳定且易于区别的特征点,发展了一种基于全局约束的数据关联方法,有效地减少了误匹配的概率;采用改进的粒子分布预测函数,提高了粒子滤波器的性能.实验结果表明,该算法具有较低的计算复杂度,精度也比较高,能够有效地解决大规模环境下的机器人SLAM问题.     

基于复合余弦基神经网络的图像去噪滤波器

针对图像受噪声干扰问题,提出了一种基于复合余弦基神经网络的图像去噪低通滤波器,以及保证该神经网络算法收敛的收敛定理,并给出了证明.该方法通过复合余弦基神经网络对幅频响应训练,调整网络权值,控制总的能量函数在给定的极小范围内,使得实际滤波器特性逼近理想图像去噪低通滤波器特性,从而达到满意的去噪效果.仿真结果显示,复合余弦基神经网络图像去噪滤波器各项特性接近理想滤波器.与传统的图像滤波器去噪方法比较,该方法设计的图像去噪滤波器具有更好的去噪效果.     

基于正交补空间的人脸识别

为了实现人脸识别免于特征提取,提出了一种基于正交补脸(OC-faces)的人脸识别方法.该方法基于空间正交分解理论,对不同类的原始训练样本进行Gram-Schmidt正交化,以正交化后的基张成各个不同的子空间,将测试样本分解为子空间投影及子空间正交补两部分.正交补的范数体现了测试样本到各类子空间的距离,并以此作为分类的依据.在Yale库和AT&T库上的实验结果表明,与主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)两种经典识别手段相比,该方法有更好的识别效果.     

基于泊松形状信号的网格模型部件分割算法

为了将网格模型分割成若干个有意义的部件,提出了一种基于网格模型结构信号的分割算法.通过构造网格模型对应的体素模型,基于体素模型求解泊松方程得出每个体素对应的泊松形状信号;根据网格模型顶点与体素模型的对应关系,计算出网格模型中每个三角面片对应的泊松形状信号;采用Mean-Shift算法将每个三角面片对应的泊松形状信号进行聚类;最后基于泊松形状信号值,提取网格模型主要部件,并精化分块结果边界,从而达到网格模型部件分割的目的.实验表明,该算法能对具有部件结构特征的实体模型有较好的分割效果、鲁棒、速度快,与物体各个部件刚体变换无关.     

基于位置和程度指标的结构损伤识别研究

为提高结构损伤识别的精度,提出基于动、静态数据融合的位置指标和完全基于频率的位置指标,并采用学习速率自适应调整的新型BP神经网络学习算法,其特点是在网络迭代过程中根据网络学习误差来调整学习速率的取值,该方法有效地克服了传统BP网络学习过程中容易陷入局部极小和收敛速度慢、学习效率不高的缺点,进一步讨论了参数输入方式对网络识别效果的影响,分别采用两步诊断法和一步诊断法进行损伤识别.结果显示,两步诊断法对损伤位置和程度的识别正确率较高,而一步诊断法识别效果却不令人十分满意;减少位置指标和程度指标的输入个数对损伤识别结果有显著的影响.     

基于CLIPS的故障诊断专家系统开发环境

为了缩短故障诊断专家系统的开发周期,增加开发过程的灵活性,提出了一种基于Protégé+CLIPS+Eclipse工具链的运行于Linux操作系统下的故障诊断专家系统开发环境搭建方法.利用Protégé实现故障诊断专家系统构架模型,并对其进行了本体语言描述.结合C语言集成产生式系统（CLIPS）的应用程序接口,设计实现了系统的推理机与知识库,进行了相关规则的推理与判断,缩短了专家系统核心框架的开发时间,增加了系统柔性.基于构件化思想,将各系统模块以Eclipse插件的形式进行封装集成,根据用户的具体需求进行配置、重构,统一编译生成了专家系统应用实例.实验结果表明,该开发环境可移植性较好,能够在较短的时间内开发出有效的故障诊断专家系统.     

保单调插值的奇异混合三角/双曲B样条

为了使得插值曲线保单调,设计了两类新的平面参数曲线及其保单调插值算法.计算奇异混合函数,把三角/双曲多项式B样条曲线与奇异多边形通过奇异混合函数混合,无需解方程组或繁琐的迭代,得到自动插值给定平面点列且C2(或G1)连续的带形状参数的复合曲线,尤其能得到摆线、螺旋线、双曲线、悬链线等各类超越曲线.通过把插值曲线的导矢分量转化为类Bernstein多项式,并且利用Bernstein多项式非负的充要条件,得到插值曲线单调的充要条件,获得形状参数合适的取值范围. 该方法简单方便,所得参数范围保证了插值曲线保单调.     

一种单轮的动态组密钥协商机制

针对动态组密钥协商协议中,轮数大多为2轮,且效率不高的问题,利用ID-based密钥体系下的“免交互两方静态共享秘密”技术,构建了一种单轮信息交互的基于成员认证的组密钥协商协议,并将协议推广到组成员动态变化的情况.它使得密钥协商阶段所需的广播交互消息数目较2轮的协议减少一半,因而通讯效率得以提高.该协议的密钥协商过程是安全的,并且具备“前向”和“后向”安全属性,它能适用于不要求“完美前向安全”的安全组通信应用.     

基于小波变换的SAR图像边缘提取新方法研究

由于SAR图像含有相干斑噪声，使得常规方法应用于SAR图像边缘检测时遇到了较大的困难，提出了一种新的SAR图像边缘提取方法，该方法首先用基于结构信息的统计滤波方法对SAR图像进行滤波，然后利用小波变换具有多分辨分析的特性，并结合模糊中值滤波、阈值化处理及微分梯度算子对SAR图像进行边缘提取。实验结果表明了该方法是一种有效的对SAR图像进行边缘提取的方法。     

一种基于小波去噪的遥感图像显著性区域检测算法

传统的图像检测方法未获取遥感图像亮度、色度、饱和度信息,图像显著性区域检测效果较差,为此,论文提出一种基于小波去噪的遥感图像显著性区域检测算法。利用小波变换的正交方式将遥感图像转换为一维图像,采用二进小波变换获取遥感图像边缘信息,根据新阈值函数去除图像边缘噪声;依据IHS变换（Intensity-Hue-Saturation）方式计算遥感图像亮度、色度、饱和度信息,并经离散小波变换计算遥感图像高、低频系数向量,通过模糊C均值聚类获取低频系数聚类数据后,利用显著性因子完成遥感图像显著性区域检测。实验结果表明：本文方法能够有效提取图像边缘信息,去除噪声能力强,所检测到的图像显著性区域层次分明,对比度较高,检测效果好。     

三维动静组合加载下花岗岩能量耗散试验研究

利用改造的三维霍普金森试验系统(split Hopkinson pressure bar, SHPB),选取4个轴压水平(25, 50, 75和100 MPa)和4个围压水平(0, 5, 10和15 MPa),对应开展4种应变率(约70, 90, 110和130 s^-1)下花岗岩三维动静组合加载试验研究,分析静载轴压、静载围压和应变率对花岗岩受冲击过程中能量耗散的影响规律,并讨论其破坏模式。试验结果表明:轴压增大时,花岗岩破坏时单位体积吸收能逐渐降低;围压或应变率增大时,单位体积吸收能逐渐升高。岩石储能极限在能量耗散过程中发挥关键作用,且不同情况下具体表现不同:储能极限与初始储能的差值影响岩石受冲击时的吸能值;当岩石在静载下进入损伤阶段初期时,储能极限与初始储能的比值决定岩石受冲击时的释能值;当岩石在静载下进入损伤阶段后期甚至发生屈服时,储能极限值正比于岩石释能值。此外,岩石破坏模式与单位体积耗散能关系密切:应变率相似静载组合变化时,破碎程度与单位体积吸收能变化呈负相关;静载组合确定应变率梯度变化时,破碎程度与单位体积吸收能变化呈正相关。     

基于统计估计的图像边缘检测

针对传统的基于微分边缘检测算法的噪声鲁棒性较差这一问题,分析了图像边缘形成机理,依据统计估计评价准则,提出一种基于统计估计的边缘检测算法.该算法将像素点的圆形邻域沿θ方向分割成2个半圆,分别计算出2个半圆内像素样本的均值和方差,分析2个半圆内样本统计估计的有效性,进而排除噪声和纹理对边缘检测的影响.根据边缘两侧像素样本的统计估计偏度呈屋脊形分布的特点,对边缘进行细化和连接,以无噪声Canny算子检测得到的边缘作为先验知识,运用条件概率建立边缘检测评价函数.实验结果表明,基于统计估计的图像边缘检测方法具有较好的检测精度和噪声鲁棒性.     

基于中值滤波与Sobel、Canny算子的图像边缘检测研究

提出一种在噪声条件下将中值滤波与Sobel、Canny算子相结合进行图像边缘检测的方法。首先,采用中值滤波对图像进行平滑处理,再利用Sobel、Canny算子检测图像边缘。仿真实验表明,该方法对图像边缘检测精度较高,抗噪声性能强,可提高图像边缘检测效果。     

基于GM(1,1)图像边缘检测改进算法研究

由于传统的边缘检测算法会产生信息漏检以及伪影等问题,为了更有效地检测出图像边缘信息,提出了改进的基于灰色预测模型的图像边缘检测方法.该方法首先在图像考察点邻域选择建模数据,对建模数据进行平移与对数变换的预处理,通过引入增强因子p的GM(1,1)模型对建模数据进行处理,得到原始图像的预测图像,通过对预测图像与原始图像做差得到边缘检测结果.为了统一标准,将图像库中图像转换为256*256的bmp格式图像,使用改进后的方法对转换后80幅图像进行边缘检测,其结果表明该算法可以清晰地检测出图像的边缘信息,同时图像的细节也很好地保留下来.说明该改进方法的性能较未改进方法有了大的提高.     

基于形态学的红外图像边缘检测

为了提高红外图像边缘检测的性能,提出了一种基于形态学的红外图像边缘检测算法,改进了仅依靠单一方向和采用固定方向权重的边缘检测算法.通过使用多方向结构元素对图像边缘进行提取,采用方向自适应权重进行加权融合,得到图像边缘检测的结果.实验结果表明,该方法能够有效地抑制图像中的噪声,提取的图像边缘更加完整,提高了红外图像边缘检测的效果.     

基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测

针对传统边缘检测算法抗噪性差、边缘连续度低、细节边缘冗余,对运动目标检测应用领域的适用性差等缺点,论文基于图像多尺度的思想,结合小尺度图像边缘信息准确,大尺度图像抗噪性强、边缘冗余度低的优点,提出一种基于非采样高斯差分金字塔的多尺度融合边缘检测算法。算法首先对图像进行非采样高斯金字塔分解得到多尺度图像,同时在分解过程实现基于高斯差分算子的边缘检测,得到多尺度边缘图像。最后采用多尺度图像边缘融合策略实现多尺度边缘融合。论文通过实验对算法的有效性进行验证：通过对边缘融合结果进行Abdou-Pratt品质因数分析,表明该算法抗噪性强,边缘定位准确;连续度分析结果表明该算法在降低边缘冗余度的同时保留了主要边缘,且边缘连续度较高;车辆检测实验结果表明基于该算法得到的车辆检测结果准确度较高。     

基于Soft形态学的图像去噪边缘检测

基于形态学的图像处理效果取决于运算性质和结构元素,为了能够更好地抑制图像的噪声并且提取 边缘信息,提出了一种基于柔性形态学的图像去噪和边缘检测方法。该方法使用多结构元复合滤波与双梯度多路 合成相结合,柔性的多结构元复合滤波能够有效去除图像噪声,双梯度多路合成可以提高图像边缘的检出率,不仅 抑制图像的噪声,而且提取出的图像边缘更清晰完整。实验结果表明,该方法在抑制噪声和边缘检测方面要比传统 算法有较好的效果。     

融合改进形态学和LOG算子的齿轮边缘检测

针对传统边缘检测算法在提取含噪齿轮边缘过程中,存在难以有效抑制噪声和边缘不连续不清晰的问题,提出了一种融合改进数学形态学和高斯拉普拉斯（LOG）算子的齿轮边缘检测算法。首先,用改进的数学形态学边缘检测算法和改进的LOG边缘检测算法分别对原图像进行边缘检测,得到两幅边缘检测图像。其次,对两幅图像进行4层小波分解且对得到的高、低频信息赋予一定的融合规则进行融合处理。最后,利用小波逆变换重构融合图像。实验结果表明,对比单一使用LOG算子和数学形态学算法,该算法不仅能更好抑制噪声还能得到更加清晰的图像边缘。