基于改进单类支持向量机的工业控制网络入侵检测方法

针对单类支持向量机（OCSVM）入侵检测方法无法检测内部异常点和离群点导致决策函数偏离训练样本的问题,提出了一种结合具有噪声的密度聚类（DBSCAN）方法和K-means方法的OCSVM异常入侵检测算法。首先通过DBSCAN算法,剔除训练数据中的离群点,消除离群点的影响;然后利用K-means划分数据类簇的方法筛选出内部异常点;最后利用OCSVM算法为每一个类簇建立单分类器用于检测异常数据。工控网络数据集上的实验结果表明,该组合分类器能够利用无异常数据样本检测出工控网络入侵,并且提高了OCSVM方法的检测效果。在气体管道网络数据集入侵检测实验中,所提方法的总体检测率为91.81%;而原始OCSVM算法则为80.77%。     

基于遗传优化的自适应凸松弛人体姿势估计*

针对凸松弛方法在解决三维人体姿势估计的问题时存在迭代次数较多、准确度不高的不足,提出一种基于遗传优化的自适应凸松弛人体姿势估计算法。该算法首先对关键参数的更新方式进行自适应处理,然后利用遗传优化算法对该关键参数的初始值进行寻优,最后利用寻优结果对凸松弛方法中闭式解的公式进行调整。实验结果表明,提出的算法迭代次数更少,准确度更高,更有利于实际应用。     

改进R-FCN模型的小尺度行人检测

目的 为了有效解决传统行人检测算法在分辨率低、行人尺寸较小等情境下检测精度低的问题,将基于区域全卷积网络（region-based fully convolutional networks,R-FCN）的目标检测算法引入到行人检测中,提出一种改进R-FCN模型的小尺度行人检测算法。方法 为了使特征提取更加准确,在ResNet-101的conv5阶段中嵌入可变形卷积层,扩大特征图的感受野;为提高小尺寸行人检测精度,在ResNet-101中增加另一条检测路径,对不同尺寸大小的特征图进行感兴趣区域池化;为解决小尺寸行人检测中的误检问题,利用自举策略的非极大值抑制算法代替传统的非极大值抑制算法。结果 在基准数据集Caltech上进行评估,实验表明,改进的R-FCN算法与具有代表性的单阶段检测器（single shot multiBox detector,SSD）算法和两阶段检测器中的Faster R-CNN（region convolutional neural network）算法相比,检测精度分别提高了3.29%和2.78%;在相同ResNet-101基础网络下,检测精度比原始R-FCN算法提高了12.10%。结论 本文提出的改进R-FCN模型,使小尺寸行人检测精度更加准确。相比原始模型,改进的R-FCN模型对行人检测的精确率和召回率有更好的平衡能力,在保证精确率的同时,具有更大的召回率。     

融合累积变异比和集成超限学习机的高光谱图像分类

目的 高光谱图像具有高维度的光谱结构,而且邻近波段之间往往存在大量冗余信息,导致在随机样本选择策略和图像分类过程中出现选择波段算法复杂度较高和不适合小样本的现象。针对该问题,在集成学习算法的基础上,考虑不同波段在高光谱图像分类过程中的作用不同,提出一种融合累积变异比和超限学习机的高光谱图像分类算法。方法 定义波段的累积变异比函数来确定各波段在分类算法的贡献程度。基于累积变异比函数剔除低效波段,并结合空谱特征进行平均分组加权随机选择策略进行数据降维。为了进一步提高算法的泛化能力,对降维后提取的空谱特征进行多次样本重采样,训练得到多个超限学习机弱分类器,再将多个弱分类器的结果通过投票表决法得到最后的分类结果。结果 实验使用Indian Pines、Pavia University scene和Salinas这3种典型的高光谱图像作为实验标准数据集,采用支持向量机（support vector machine,SVM）,超限学习机（extreme learning machine,ELM）,基于二进制多层Gabor超限学习机（ELM with Gabor,GELM）,核函数超限学习机（ELM with kernel,KELM）,GELM-CK（GELM with composite kernel）,KELM-CK（KELM with composite kernel）和SS-EELM（spatial-spectral and ensemble ELM）为标准检测算法验证本文算法的有效性,在样本比例较小的实验中,本文算法的总体分类精度在3种数据集中分别为98.0%、98.9%和97.9%,比其他算法平均分别高出9.6%和4.7%和4.1%。本文算法耗时在3种数据集中分别为15.2 s、60.4 s和169.4 s。在同类目标空谱特性差异较大的情况下,相比于分类精度较高的KELM-CK和SS-EELM算法减少了算法耗时,提高了总体分类精度;在同类目标空谱特性相近的情况下,相比于其他算法,样本数量的增加对本文算法的耗时影响较小。结论 本文算法通过波段的累积变异比函数优化了平均分组波段选择策略,针对各类地物目标分布较广泛并且同类目标空谱特性差异较大的高光谱数据集,能够有效提取特征光谱维度的差异性,确定参数较少,总体分类效果较好。     

MPI和OpenMP混合并行模型下的遥感编目信息检索

目的 空间位置检索是遥感影像检索中的关键步骤,为进一步提高海量遥感影像编目数据定位检索效率,降低误检率,提出一种基于MPI和OpenMP混合编程模型对射线法进行多层次并行化实现。方法 首先完善传统射线法处理点在多边形边上以及射线与边的端点相交的情况;其次采用MPI实现基于程序层面多机并行,OpenMP实现算法层面单机多线程并行,通过开启多个线程同时处理多边形的各个点,判断它们是否在另一个多边形的内部。结果 当系统中所有节点开启线程数之和等于主节点的最佳线程数时,全局计算速度达到最佳。混合并行算法相比串行算法检索时间减少50%以上,效率更高。结论 MPI+OpenMP混合并行比普通的串行执行、单纯MPI并行或单纯OpenMP并行执行空间定位检索算法效率显著提高,这种并行方案普遍适用于集群环境下的并行程序,并且可以进一步拓展到其他图像处理算法领域。     

HIPS/PP反应共混物的热性能研究

研究了高抗冲聚苯乙烯（ＨＩＰＳ）／聚丙烯（ＰＰ）在过氧化二异丙苯（ＤＣＰ）存在下熔融反应共混物的热学性能,ＨＩＰＳ在ＤＣＰ存在下以ＰＤＳ的降解为主,ＰＳ的Ｔｇ明显下降,ＰＰ在ＤＣＰ存在下以降解为主,ＰＰ的结晶完善性受到破坏,分子运动的特征及热性能较前两者发生明显变化,ＰＳ的Ｔｇ略有下降,ＰＰ分子链的规整性降低,结晶粘点降低,完善性变差。     

一种Vague值转化Fuzzy值的偏联系数方法

针对Vague集与Fuzzy集,结合联系数理论,提出了一种基于Vague值转化为Fuzzy值的偏联系数方法。通过实例验证了该方法是合理可行且有效的。     

加权模型下的相似匹配跟踪方法

针对传统跟踪方法易受相似物遮挡而导致丢失目标问题,提出一种加权模型下的相似匹配跟踪方法。首先,将目标区域分割成局部特征块,并为其分配权重,建立带权局部特征块组成的外观模型;然后,利用目标的颜色、位置特征进行相似性匹配,为了避免复杂背景干扰,在匹配前划分前景区域,从而实现较准确跟踪;最后,提出一种遮挡决策模型更新机制,通过对目标发生严重遮挡进行判定,保证模型的匹配鲁棒性。实验结果表明,利用加权模型以及多特征相似匹配,使得该方法能够得到较高的跟踪准确率,平均误差仅为13.21,跟踪重叠率为0.71。     

Design, fabrication, and test of an on-chip micro flow cytometer with integrated out-of-plane microlenses

A micro flow cytometer with an integrated three-dimensional hydro-focusing unit and out-of-plane microlenses was successfully fabricated and tested. The entire system was fabricated with SU-8 ultra-violet lithography process. In the hydro-focusing unit, sheath flows pass through a trapezoid-shaped chamber with three 30° slopes to focus the sample flow in both horizontal and vertical directions. As an essential component in the on-chip optical detection system, integrated out-of-plane microlens was embedded in the sidewall of the fluid outlet channel in the detection area. A pre-aligned optical fiber holder was fabricated on chip to fix the output optical fiber in a position aligned to the microlens. Optical simulation and analysis were also conducted using commercial software Zemax. Numerical simulation results confirmed that the use of microlens substantially improved the detection efficiency by focusing the fluorescent light from the sample cells into the output optical fiber. Preliminary cell counting experiment was performed using the fabricated micro flow cytometer system and the experimental results proved the feasibility of the integrated micro flow cytometer design.     

反向凝固法生产复合奥氏体不锈钢薄带的研究

采用１．２ｍｍ厚的１５Ｆ热轧板为母带,以奥氏体不锈钢１Ｃｒ１８Ｎｉ９作为覆层材料,在实验室条件下研究了反向凝固法生产复合奥氏体不锈钢薄带的可行性。实验表明,随着母带在钢液中浸渍时间的增加,新相层的生长经历“快速生长”、“平衡相持”和“迅速回熔”阶段,新相层厚度着钢液过热度的增加而近似线笥地减少。此外,线带表面状态、母带在钢液中的浸渍时间及过热度对铸带质量有显著影响,控制合适的工艺参数可以获得质量优