煤矿瓦斯报警无线传感器网络节点设计与实现

针对矿用瓦斯监控设备采用有线方式传输信号存在的弊端,将无线传感器网络技术应用于煤矿实时监控中,设计了一个便携式瓦斯传感器网络节点。该节点装置能够完成瓦斯浓度监测及超标报警、井下人员的实时信息采集和定位等,既可以用于工作人员查看周围环境,也可以实现远程实时监控。详细介绍了节点系统的软硬件实现。     

云计算环境下基于社区聚集的绿色消息系统

云计算环境下,消息系统的客户端点部署方式对系统的性能和能耗有着重大的影响.不合理的部署会使消息系统内的路由节点承受较大的负载,增加系统的能耗.现有的部署方法往往只考虑负载均衡或者基于兴趣的部署,忽略了客户端点之间存在的复杂通信关联对系统造成的影响.文中提出一种基于社区聚集的部署方法,能根据客户端点之间的消息通信强度划分社区,并通过社区聚集的方法,提高系统性能,同时有效地降低路由节点CPU以及通信链路的能耗.实验证明该方法能有效提高消息系统的消息转发效率,并能降低路由节点的消息处理负载和通信链路中的消息量,减小系统能耗.这为绿色消息系统的研究提供了一个新思路.     

一种自适应的快速全搜索运动估计算法

本文在连续消除算法和多阶连续消除算法的基础上提出了一种自适应的快速全搜索运动估计算法,进一步的降低了视频编码中全搜索运动估计的计算需求,并且运动估计的精度和全搜索算法完全一样.实验结果表明,该算法在SEA和MSEA的基础上又进一步的降低了15%～27%的计算需求,并且该算法可以和其他的任何一种快速运动估计算法相结合来减少视频编码的计算量及其VLSI的功耗.     

一种新的RFID标签识别防冲突算法

在 RFID 网络通信中, 当多个标签同时回应阅读器的查询时, 如果没有相应的防冲突机制, 会导致标签到阅读器的通信冲突, 使得从标签返回的数据难以被阅读器正确识别. 防冲突算法是阅读器快速、正确获取标签数据的关键. 一种被称为基于栈的 ID-二进制树防冲突算法 (Stack-based ID-binary tree anti-collision algorithm, SIBT) 被提出, SIBT 算法的新颖性在于它将 n 个标签的 ID 号映射为一棵唯一对应的 ID-二进制树, 标签识别过程转化为在阅读器中创建ID-二进制树的过程. 为了提高多标签识别效率, 阅读器使用栈保存已经获取的ID-二进制树创建线索, 用计数器保存标签在该栈中的深度. 理论分析和仿真结果表明 SIBT 算法的性能优于其他基于树的防冲突算法.     

随机亮度差量化的二进制特征描述

目的 传统的基于浮点型向量表示的图像局部特征描述子（如SIFT、SURF等）已经成为计算机视觉研究和应用领域的重要工具,然而传统的高维特征向量在基于内容的大规模视觉检索应用中存在着维度灾难的问题,这使得传统浮点型视觉特征在大规模多媒体数据应用中面临严峻挑战。为了解决浮点型特征的计算复杂度高以及存储空间开销大的问题,越来越多的计算机视觉研究团队开始关注和研究基于二进制表达的局部特征并取得了重要进展。方法 首先介绍了二进制特征的相关工作,并对这些方法进行了分类研究,在此基础上提出了基于亮度差量化的特征描述算法。有别于传统二进制特征描述算法,本文算法首先对图像局部进行随机像素点对采样,并计算像素点对之间的亮度差,通过对亮度差值作二进制量化得到图像的局部二进制特征。结果 本文算法在公共数据集上与目前主流的几种二进制特征提取算法进行了比较评价,实验结果表明,本文二进制特征在特征匹配准确率和召回率上超过目前主流的几种二进制描述子,并且同样具有极高的计算速度和存储效率。结论 通过实验结果验证,本文二进制特征在图像条件发生变化时仍然能保持一定的鲁棒性。     

基于区分类别能力的高性能特征选择方法

特征选择在文本分类中起着重要作用.文档频率(document frequency,简称DF)、信息增益(informationgain,简称IG)和互信息(mutualin formation,简称MI)等特征选择方法在文本分类中广泛应用.已有的实验结果表明,IG是最有效的特征选择算法之一,DF稍差,而MI效果相对较差.在文本分类中,现有的特征选择函数性能的评估均是通过实验验证的方法,即完全是基于经验的方法.特征选择是选择部分最有区分类别能力的特征,为此,给出了两个特征选择函数需满足的基本约束条件,并提出了一种构造高性能特征选择的通用方法.依此方法构造了一个新的特征选择函数KG(knowledge gain).分析发现,IG和KG完全满足该构造方法,在Reuters-21578,OHSUMED和News Group这3个语料集上的实验表明,IG和KG性能最好,在两个语料集上,KG甚至超过了IG.验证了提出的构造高性能特征选择函数方法的有效性,同时也在理论上给出了一个评价高性能特征选择算法的标准.     

动态背景体育运动视频合成对比*

针对在同一场景下获取的体育运动视频,提出了一种基于全局运动补偿及运动前景区域信息的体育运动视频合成方法。首先,对待合成视频,通过全局运动估计与补偿,将相邻帧在空间上对齐到当前帧。通过计算帧差,得到当前帧中的运动前景区域信息。然后根据两段待合成视频之间背景的相似性,计算并修正全局运动参数,确定待合成对应帧之间的位置关系。最后,依据已经获得的运动前景区域信息,生成合成帧。实验结果表明,该方法可自动合成在同一场景中获得的有相似动态背景的体育视频,保持了前景与背景的清晰度,能清晰地显示运动员动作的差异。     

基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法

针对无线传感器网络移动节点定位面临的高精度和实时性要求,把均值漂移算法引入联合粒子滤波(Joint ParticleFilter)框架.提出了基于均值漂移和联合粒子滤波的移动节点定位算法.它使用均值漂移算法构建粒子滤波的建议分布,通过有效利用最新观测信息,提高粒子状态估计的准确性,使得采样粒子的状态分布与后验概率分布更接近,减少了状态估计必需的粒子数目.该算法还提出了基于虚拟海明距离和交互势的权重计算方式,减少相邻移动节点间的干扰.仿真实验结果表明,基于均值漂移算法和联合粒子滤波的移动节点定位,可获得比基本粒子滤波更高的定位精度,其定位精度与无味粒子滤波(Uscented Particle Filter)相当,而计算开销比无味粒子滤波减小至少50%.     

台阶式泄洪槽水工模型试验研究

为验证山西省某森林公园台阶式消能泄洪槽设计的合理性,通过模型试验研究了该消能泄洪槽不同流量工况下的流态、台阶平面压力、流速分布及消能效率。结果表明,在试验流量范围内,泄槽内为跌落水流和过渡水流,掺气不明显;台阶平面压力变化范围为-9.7～24.4kPa,当流量为6m3/s时,出现最大负压9.702kPa;除#3消力池进口处外,三段台阶式消能段均为泄槽底部流速较小,对泄槽底部冲刷较小,泄槽水流表面流速最大;在不同流量下台阶式泄槽+消力池联合消能率均超过了90%,其中大部分能量消散在溢洪道台阶上。研究成果可为类似工程提供参考。     

于Slice的H．264并行视频编码算法

从H．264视频编码标准的特点出发，提出了基于Slice级别的H．264视频编码并行算法，该算法不仪能够保证节点问的负载平衡，减少各节点间数据的依赖关系，还充分利用了已有的计算能力。最后给出了在曙光3000上的实验结果。