实时高速实现改进型中值滤波算法

在图像采集和处理过程中会引入噪声,必须先对图像进行预处理。本文介绍一种快速中值滤波算法,该算法在硬件平台上实现实时处理功能。综合考虑,选择现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,采用硬件描述语言Verilog实现改进型中值滤波算法。经Modelsim仿真结果表明:基于FPGA硬件平台实现改进型中值滤波算法不仅速度快,而且实时处理效果佳,提高了图像处理的效率。     

一种改进的RED主动队列管理算法

主动队列管理（Active Queue Management, AQM）算法是网络拥塞控制中非常重要的研究领域之一。为了使RED算法丢包概率的计算更加平滑,本文在RED-r的基础上对其丢包概率的计算进行了改进,提出了一个名为IMRED-r的新算法,采用分段二次圆函数计算丢包概率,实现了动态网络环境中队列长度的稳定,并且减少了参数的设置。基于NS2的仿真结果表明,IMRED-r算法在复杂的网络环境里具有更好的鲁棒性和稳定性,比RED、RED-r主动队列管理算法优越。     

一种基于图论的加权聚类融合算法

现有聚类融合算法对混合属性数据进行处理的效果不佳,主要是融合后的结果仍存在一定的分散性。为解决这个问题,提出了一种基于图论的加权聚类融合算法,通过对数据集聚类得到聚类成员后,利用所设计的融合函数对各个数据对象赋予权重,同时通过设置各个数据对间边的权重来确定数据之间的关系,得到带权最近邻图,再用图论的方法进行聚类。实验表明,该算法的聚类精度和稳定性优于其他聚类融合算法。     

一种基于云计算技术的实时业务服务模型

下一代互联网将存在多样化的实时业务服务需求,为应对实时业务处理时大量的数据计算和存储任务,本文提出一种基于云计算技术的实时业务服务模型,以加快数据处理的速度,减少服务请求的响应时间和保证用户的服务质量(QoS),为多样化的实时业务处理提供一种思路和方法。对该模型的形式化描述和分析表明,该模型是有效的。     

基于物理模型的实时烟雾模拟

针对使用直接绘制法渲染烟雾时,在高网格分辨率下实时性差的问题,文中提出了一种新的基于纹理的烟雾渲染算法。该算法采用不可压缩的Navier-Stokes方程作为烟雾模拟的基本物理计算模型,从而保证烟雾物理运动的真实性,同时利用OpenGL中的纹理映射技术渲染烟雾,保证了烟雾渲染效果真实,烟雾模拟细节更能体现出来;另外文中还给出了在烟雾中添加障碍物时边界条件的计算方式。模拟实验结果表明,该算法既能满足烟雾模拟的实时性,又能真实有效地模拟烟雾流动情况。     

基于RTX的大容量实时数据管理系统设计

针对传统半实物仿真系统中通信系统带宽不足、存储系统实时性不高的问题,基于实时操作系统RTX,设计能够处理大容量、高速度实时数据的数据管理系统。采用RTX下PCI设备操作技术,构建反射内存网络实时数据通信系统,有效增加了数据的通信带宽。采用内存管理技术并结合多缓冲读写技术、消息队列技术和进程间通信技术,设计实时数据存储系统,大幅提高了实时数据库的处理速度。测试结果表明,该系统实时性可达1ms,通信速率可达70MB/s。     

基于改进型人工萤火虫算法的云计算资源研究

在研究人工萤火虫算法的基础上,提出了一种改进型的人工萤火虫算法。该算法通过对荧光素值获取方式的改进、能够有效地防止收敛过快、目标函数值极易陷入局部最优的情况,通过三个函数的仿真测试中,在搜索精度和性能上有了显著的提高。通过Cloudsim仿真平台发现,在云计算模型下,该算法可以有效地减少子任务的处理请求任务的平均完成时间,提高了任务处理的效率,达到了资源的合理分配。     

一种基于HIP的移动性管理机制

主机标识协议（Host Identity Protocol,HIP）是一种综合解决主机移动、多宿主及安全问题的有效方案,为了解决现有HIP机制在处理主机移动时存在切换延迟大、丢包率高等问题,提出了一种高效的基于HIP的移动性管理机制。该机制在基于HIP的层次化设计模型基础上,采用FMIPv6中的快速切换思想,引入了链路层触发机制、预先绑定更新机制和分组缓存转发机制。有效解决了移动主机在不同区域范围内的切换问题,降低了切换延迟和丢包率,改善了移动主机的切换性能,实现了透明、平滑、快速的网络切换。     

基于Xenomai的实时Linux系统的研究

针对标准Linux操作系统实时性不好的问题,提出一种更加注重用户态的实时性且兼容多种流行实时操作系统的实时化方案,即利用Xenomai实时补丁改造标准Linux内核的实时化方案,并基于工控PC机,搭建了基于Xenomai实时补丁的实时Linux系统,并对其实时性进行了测试,测试结果表明,实时化后的操作系统具有良好的用户态、内核态以及定时器中断响应下的实时性,中断处理的最大延迟时间减小到令人满意的几十微秒级数量级,可以用于对实时性要求较高的强实时应用领域。     

基于蚁群优化算法的MapReduce集群调度策略

在云计算环境中,MapReduce集群已成为强大的大规模数据集处理平台。针对其在任务调度过程中存在用户QoS、集群资源利用率等方面的缺陷,提出了一种基于蚁群优化算法的调度策略(ACO-SS)。该调度策略同时考虑了优先级计算模型和任务调度过程,能有效地满足用户QoS,平衡集群节点负载,使分布在节点上的任务利用资源更加合理,提高了系统的调度性能。最后,通过CloudSim仿真实验表明,该调度策略在作业完成总体时间﹑资源利用率等重要指标上都具有明显优势。     

基于HEVC的数字图像无损压缩算法

为了进一步提高数字图像无损压缩的效率,本文提出一种基于高效率视频编码(High Efficiency Video Coding,HEVC)框架的无损压缩算法。在该算法中,宏块中的像素不是作为一个整体来预测的,而是分成不同的部分先后进行预测。本文将像素分为3部分:第一部分的像素参考相邻宏块的像素来预测;其他部分的像素,利用前面已经预测的像素作为参考来进行预测,这样可以有效地去除空间冗余。另外,由于无损压缩中将HEVC框架中的变换量化去除,因此针对残差的分布特性,采用自适应扫描的方法将残差以合理的顺序进行熵编码,从而实现进一步提高压缩效率的目的。     

改进型RFID相互认证协议研究

随着射频识别(RFID)技术的发展和广泛应用,RFID系统的安全性的成为了研究的热点,但是由于标签有限的计算能力和存储能力,安全协议的设计成为了保证RFID系统安全的关键。文章对SYK协议的安全性进行了分析,针对其存在的多个安全漏洞进行改进,提出了一种改进型的RFID相互认证协议。安全性能分析表明,改进后的协议通过标签和数据库的信息同步更新和散列函数加密,解决了SYK协议的安全隐私问题,满足基本的安全性能,可以抵制跟踪、去同步、重传等多种攻击,提高了RFID系统的安全性。     

基于P2P的网络游戏更新推送系统设计

当前网络游戏面临的一个问题是如何将游戏的更新内容分发给所有的用户,一般而言,游戏的更新内容包括漏洞修复,安全性提高,外挂防护,平衡性调整以及新游戏内容等。为了维护游戏良好的生命周期,一款运行良好的网络游戏常规更新频率一般为一周一次。通常游戏运营商会利用P2P方式来发布游戏补丁,但仍然无法解决游戏更新发布的一瞬间会有大量的用户涌入服务器造成的高带宽消耗。本文通过分析旋风下载组件的下载数据,设计一种提前推送补丁的系统,在不影响用户下载体验的情况下,可以有效降低游戏更新发布时峰值带宽,并在实际运营环境中得到了验证。     

基于改进遗传算法的工作流调度研究

在资源受限工作流系统中,任务的执行顺序和资源分配对工作流执行时间有很大影响。文中就此问题提出了一种新的方法,把工作流调度分为计划和执行两个阶段,先运用改进的遗传算法对工作流系统中的任务执行顺序和资源分配做好全局优化,然后再按照计划执行,达到执行时间最短的目的。实验结果表明,与动态工作流调度方法以及标准遗传算法比较,在相同工作流中,当存在并发执行的任务时,基于改进后的遗传算法的调度方法能够做到全局资源分配最优,使得整个工作流系统在执行时间方面最短。     

基于USB的加密狗

由于现代社会飞速发展,知识产权已成为每个开发商或个人的保护重点。本加密狗依据USB接口的硬件加密装置与专用的加密程序互相配合来实现对应用数据的写入、保存、读取,从而实现知识产权保护。本加密狗主要实现的功能是增加安全性、文件加密、知识产权保护,是根据用户输入的数据,进行检测和校对并输出相应的结果。     

一种四连杆机构的设计

连杆机构被广泛地用在各类机械的传动中,它是由若干刚性构件用低副联接而成的。在实际中经常会遇到四连杆机构的设计,对模型的正确简化是其设计成功的关键,我公司控制器是上下三层分布的四连杆项目要求,其运动轨迹是产品功能实现的保证,所以此四连杆机构的设计是产品的关键。     

一种基于改进算子的形态学边缘检测算法

针对传统的边缘检测算法存在的不足,文中基于修正的边缘检测算子和形态滤波思想,采用多尺度和多结构元素,提出了一种新的多结构多尺度形态学灰度图像边缘检测算法,通过构造新算子实现边缘检测。在该算法中,分别将各个结构元素下的检测结果进行加权求和,得到图像的边缘。实验表明,和其他的传统或形态学边缘检测算法相比,文中方法具有更好的噪声抑制能力,而且边缘定位准确,检测到的边缘轮廓更加清晰完整。     

基于NetFPGA的VCP网络的设计与实现

可变结构拥塞控制协议(VCP)是一种可适应于高带宽时延乘积网络的显式拥塞控制协议,它仅用两个ECN比特位标记网络拥塞的反馈信息,达到较高的带宽利用率和公平性。但目前针对VCP协议的研究大部分都是基于离散事件仿真验证,本文设计并搭建一种VCP真实网络验证环境。基于Linux协议栈设计VCP网络端系统,基于NetFPGA平台设计VCP网络中间节点,形成完整的VCP网络架构。构建典型的VCP网络实验拓扑,与TCP/DT相比,VCP在实际网络中可达到较好的性能。     

一种视觉导航参数的改进提取算法

视觉导航过程中,由图像处理单元对CCD采集的图像进行处理以提取导航参数。传统的导航参数提取方法提取速度慢,且提取路径模糊。本文针对应用DSP的视觉导航提出一种改进的导航参数提取算法,该算法计算量小,且易于优化,实现了导航参数的高速提取,并且提取出的路径清晰准确。     

一种噪声密度估计的梯度检测滤波算法

针对高密度椒盐噪声污染图像的去噪声问题,提出了一种噪声密度估计的梯度检测滤波算法。算法首先对含噪声图像进行总体噪声密度检测,计算噪声密度p,对于低密度噪声图像(p≤40%),采用3×3窗口改进的梯度检测滤波算法对图像进行滤波,对于高密度噪声污染图像,采用5×5窗口改进的梯度检测滤波算法对图像进行滤波。实验结果表明,文中算法对高密度椒盐噪声污染图像具有较强的去噪声能力和细节保持性能,具有较高的实际应用价值。