基于聚集残差生成对抗网络的图像去模糊

针对现有图像去模糊算法存在的处理模糊种类单一、耗时长等问题,提出了一种基于聚集残差生成对抗网络的图像去模糊算法.首先,利用生成对抗网络,生成重建图像判别标签,使最后生成的图像更加接近清晰图像;其次,结合聚集残差网络与通道注意力模块,构成特征提取模块,提取中间层的有用特征信息;最后,采用WGAN的Wasserstein-1距离与感知损失结合作为损失函数训练模型,保证生成图像与清晰图像在内容上的一致性.在PyTorch环境下用GOPRO数据集和Kohler数据集测试所提算法,并与L0范数先验、暗通道先验、特异性去模糊、DeepDeblur,DeblurGAN等算法进行对比.实验结果表明,所提算法应用于复原运动模糊图像和高斯模糊图像时,峰值信噪比等评价指标均高于其他算法,并且耗时更短.     

基于信道注意结构的生成对抗网络医学图像去模糊

清晰的医学图像可以有效地帮助医生进行病理分析和病情诊断.针对医学图像中的显微图像在采集过程中因失焦产生的图像模糊问题,文中以生成对抗网络去模糊模型DeblurGAN作为基本框架,提出了一种新的图像去模糊网络.该网络在生成器结构中引入信道注意结构(Channel Attention,CA),有效地提取了图像的细节特征.图像上采样过程中使用双线性插值+卷积的结构代替反卷积(转置卷积)过程,消除了棋盘效果.使用对抗损失、内容损失相结合的方式训练模型来获得清晰的图像.实验结果表明,该网络较DeblurGAN生成的去模糊图像,在PSNR和SSIM指标上都获得了较大的提升.     

基于主动判别机制的自适应生成对抗网络图像去模糊算法

针对现有图像去模糊算法在处理边缘丢失时出现弥散和伪影以及在视频处理中使用全帧去模糊方式导致不满足实时性需求的问题，提出一种基于主动判别机制的自适应生成对抗网络图像去模糊（ADBGAN）算法。首先，提出一种自适应模糊判别机制，开发了自适应模糊处理网络模块对输入图像进行模糊先验判断。在采集到输入时提前判断输入图像的模糊程度，从而剔除足够清晰的输入帧以提升算法运行效率。然后，在精细特征提取过程中引入注意力机制中的激励环节，从而在特征提取的流程中进行权重归一化来提升网络对精细特征的恢复能力。最后，在生成器架构中改进了特征金字塔精细特征恢复结构，并采用更轻量化的特征融合流程提高运行效率。为验证算法的有效性，在开源数据集GoPro和Kohler上进行了详细的对比实验。实验结果显示，在GoPro数据集中ADBGAN的视觉保真度是尺度循环网络（SRN）算法的2.1倍，并在峰值信噪比（PSNR）上较SRN算法提升了0.762 dB，具有良好的图像信息恢复能力；在视频数据处理时间上ADBGAN大幅超越了测试的所有算法，实测处理时间较SRN减少了85.9%。ADBGAN能够高效生成信息质量更高的去模糊图像。     

双向时域特征流盲去运动模糊方法

便携式成像设备在日常的生活中已经无处不在,但是因为拍摄时的抖动或者场景中的快速运动物体,所拍摄的图像或视频经常存在模糊现象,造成图像重要细节丢失。为了将模糊的视频图像恢复到清晰的状态,结合近年来的研究热点——生成对抗网络,本文提出了一种新颖的端到端的双向时域特征流盲去运动模糊方法。该方法充分利用时空连续特征信息,在三连帧图像间建立双向的时域特征传输通道。多阶段自编码去模糊网络结构和并行编码-混合解码融合方案能够融合三连帧图像多通道内容信息,并恢复出更加清晰的视频图像。实验结果表明,在不牺牲较大时间代价前提下,本文提出的方法在传统的质量评价指标（峰值信噪比和结构相似性）和视觉质量上均优于现有的去模糊算法。     

基于对抗神经网络的增强YOLOv3模糊目标检测

针对模糊目标检测,提出一个基于生成对抗网络去模糊网络模块(Deblur)与YOLO(You Only Look Once)实时检测算法的检测网络(BL-YOLOv3).该网络采用生成对抗网络的盲目运动去模糊图像(DeblurGAN)增强的方法对图像进行预处理,保留图像中超高质量的纹理信息并生成接近于真实场景的清晰图像.同时对YOLOv3网络进行裁剪压缩,优化对模糊目标的检测.实验结果表明,该方法有效地提升了模糊目标检测精度,在输入尺寸为416×416时检测速度可达42帧/s,mAP准确率达到了75.48％,在实际汽车防碰撞预警实时视频测试中取得较好的效果.     

采用双框架生成对抗网络的图像运动模糊盲去除

传统运动模糊盲去除方法需先预测模糊图像的模糊核,再复原清晰图像。而实际 环境中的复杂的模糊核使此方法不能在视觉上很好地减小实际图像和复原后图像的差异,且直 接将现流行的生成对抗模型应用在图像模糊盲去除任务中会有严重的模式崩塌现象。因此,围 绕去模糊任务的特点提出了一种端到端的生成对抗网络模型--双框架生成对抗网络。该方案 不需要预测模糊核,直接实现图片运动模糊的盲去除。双框架生成对抗网络在原有 CycleGan 基础上将其网络结构和损失函数均作出了改进,提高了运动图像盲去除的精度,并且在样本有 限情况下大幅度增强了网络的稳定性。实验采用最小均方差优化网络训练,最后通过生成网络 和判别网络对抗训练获得清晰图像。在 ILSVRC2015 VID 数据集上的实验结果表明,该方法复原 质量更高,且复原结果在后续目标检测任务中达到了更优的效果。     

基于快速卷积神经网络的图像去模糊

针对基于深度学习的图像去模糊方法无法有效地保留高频纹理信息,易产生振铃效应,且时间复杂度较高的问题,提出基于卷积神经网络(CNN)的图像去模糊方法.该方法设计了一种高频信号保持且可快速去模糊的快速CNN模型(FCNN).在此基础上,首先对高频图像进行傅里叶域上的预处理,通过实施傅里叶域去模糊的预处理得到一个初始的清晰图像;然后将该初始图像小块作为输入,相应的真实清晰图像小块作为标签训练FCNN,得到从模糊图像到潜在清晰图像的映射函数,实现基于该训练网络的去模糊.定性和定量实验结果表明,文中方法利用CNN参数共享的特点,减少了网络训练过程中大量的学习参数;相对前人基于深度学习的去模糊方法,该方法对模糊图像在保持图像纹理细节恢复的同时使计算复杂度得到显著降低.     

基于自适应残差的运动图像去模糊

针对当前运动图像去模糊网络忽略了运动模糊图像的非均匀性,不能有效地恢复图像的高频细节及去除伪影等问题,在对抗网络基础上提出一种基于自适应残差的运动图像去模糊方法.在生成网络中构造由形变卷积模块和通道注意力模块组成的自适应残差模块.其中,形变卷积模块学习运动模糊图像特征的形变量,可以根据图像的形变信息动态调整卷积核的形状和大小,提高网络适应图像形变的能力.通道注意力模块对所提取的形变特征进行通道调整,获取更多的图像高频特征,增强恢复后图像的纹理细节.在公开的GOPRO数据集上进行实验,实验结果表明,该算法的峰值信噪比(PSNR)有较大的提升,能够重建出纹理细节丰富的高质量图像.     

面向动态场景去模糊的对偶学习生成对抗网络

针对动态场景下的图像去模糊问题,提出一种对偶学习生成对抗网络(dual learning generative adversarial network, DLGAN),该网络可以在对偶学习的训练模式下使用非成对的模糊图像和清晰图像进行图像去模糊计算,不再要求训练图像集合必须由模糊图像与其对应的清晰图像成对组合而成. DLGAN利用去模糊任务与重模糊任务之间的对偶性建立反馈信号,并使用这个信号约束去模糊任务和重模糊任务从两个不同的方向互相学习和更新,直到收敛.实验结果表明,在结构相似度和可视化评估方面, DLGAN与9种使用成对数据集训练的图像去模糊方法相比具有更好的性能.     

双框架卷积神经网络用于运动模糊图像盲复原

为了实现全网络端对端的运动模糊图像盲复原,提出一种基于生成式对抗网络不估计模糊核的模糊图像盲复原方法.首先设计了双框架卷积神经网络——生成网络和判别网络,其中,生成网络是全卷积神经网络,实现模糊图像到复原图像的映射;判别网络是改进的VGG二分类网络,用于判定复原图像或原始清晰图像;然后采用最小均方差优化网络训练,添加图像保真项提高复原效果;最后通过生成网络和判别网络对抗训练获得清晰图像.在MS COCO数据集上的实验结果表明,该方法复原质量高、速度快.     

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.     

View-based model-driven architecture for enhancing maintainability of data access services

In modern service-oriented architectures, database access is done by a special type of services, the so-called data access services (DAS). Though, particularly in data-intensive applications, using and developing DAS are very common today, the link between the DAS and their implementation, e.g. a layer of data access objects (DAOs) encapsulating the database queries, still is not sufficiently elaborated, yet. As a result, as the number of DAS grows, finding the desired DAS for reuse and/or associated documentation can become an impossible task. In this paper we focus on bridging this gap between the DAS and their implementation by presenting a view-based, model-driven data access architecture (VMDA) managing models of the DAS, DAOs and database queries in a queryable manner. Our models support tailored views of different stakeholders and are scalable with all types of DAS implementations. In this paper we show that our view-based and model driven architecture approach can enhance software development productivity and maintainability by improving DAS documentation. Moreover, our VMDA opens a wide range of applications such as evaluating DAS usage for DAS performance optimization. Furthermore, we provide tool support and illustrate the applicability of our VMDA in a large-scale case study. Finally, we quantitatively prove that our approach performs with acceptable response times.     

A pragmatic multi-method investigation of discrepant technological events: Coping,attributions, and ‘accidental’ learning

Discrepant technological events or situations that entail a problem, a misunderstanding or a difficulty with the Information Technology (IT) being employed, are common in the workplace, and can lead to frustration and avoidance behaviors. Little is known, however, about how individuals cope with these events. This paper examines these events by using a multi-method pragmatic approach informed by coping theory. The results of two studies – a critical incident study and an experiment – serve to build and test, respectively, a theoretical model that posits that individuals use a variety of strategies when dealing with these events: they experience negative emotions, make external attributions, and adopt engagement coping strategies directed at solving the event, eventually switching to a disengagement coping strategy when they feel they have no control over the situation. Furthermore, users’ efforts may result in ‘accidental’ learning as they try to overcome the discrepant IT events through engagement coping. The paper ends with a discussion of the results in light of existing literature, future opportunities for research, and implications for practice.     

The Distributed Time-Triggered Simulation Scheme: Core Principles and Supporting Execution Engine

Distributed real-time simulation is a young technology field but its practice is under increasing demands. In recent years the author and his collaborators have been establishing a new approach called the distributed time-triggered simulation (DTS) scheme which is conceptually simple and easy to use but widely applicable. The concept was initiated in the course of developing a new-generation object-oriented real-time programming scheme called the time-triggered message-triggered object (TMO) programming scheme. Some fundamental issues inherent in distributed real-time simulation that were learned during recent experimental studies are discussed along with some approaches for resolving the issues. An execution engine developed to support both the TMOs engaged in control computation and the TMOs engaged in DTS is also discussed along with its possible extensions that will enable significantly larger-scale DTSs.     

Software-Konfigurationsmanagement in großen Softwareprojekten

Zusammenfassung Mit zunehmender Größe der Softwaresysteme verschärfen sich die für die Software-Herstellung typischen Probleme: Beherrschen großer Objektmengen, Erhalten der Systemkonsistenz, Kontrolle der ständigen Änderungseinflüsse und Gewährleisten einer langen Lebensdauer. Die Disziplin Konfigurationsmanagement bildet den methodischen Ansatz, diese Probleme besser zu beherrschen. Software-Konfigurationsmanagement faßt die Herstellung von Softwaresystemen als eine Abfolge von kontrollierten Änderungen an gesicherten Zwischen- und Endergebnissen auf. Dargestellt werden die Objekte und Funktionen des Software-Konfigurationsmanagements sowie die hierfür in großen Software-Projekten benötigten Methoden, Instanzen und Hilfsmittel.     

Information for Authors

正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and     

Editorial:Brain-machine interface(BMI) and cyborg intelligence

正Brain-machine interfaces(BMIs)aim at building a direct communication pathway between the brain and an external device,and represent an area of research where significant progress has been made during the past decade.Based on BMIs,mind information can be read out by neural signals to control     

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正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and overseas to the world’s scientific circles,especially to stimulate     

SCIENCE CHINA Information Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

正~~     

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正http://www.zju.edu.cn/jzus http://www.springerlink.com Aim The Journals of Zhejiang University-SCIENCE(A/B/C)are edited by the international board of distinguished Chinese and foreign scientists,and are aimed to present the latest developments and achievements in scientific research in China and overseas to the world’s scientific circles,especially to stimulate