一种新的区域图像插值算法

针对传统的3种图像插值算法在插值后分别存在灰度不连续、轮廓模糊、计算量大等问题,提出了一种新的区域插值算法。该算法先对图像依据纹理平坦或复杂进行区域的相对划分,然后根据待插值点在源图像中所属的区域对应地使用不同的插值算法。与一些典型插值算法进行仿真比较,验证了该算法在基本不改变插值精度的前提下,可以有效地降低运算时间。     

考虑重力影响的空间机械臂轨迹跟踪滑模控制

针对空间机械臂由地面装调到空间应用过程中重力环境发生变化的问题,使用滑模控制器对空间机械臂进行控制,通过将配置特殊的非线性结构-fal函数引入趋近律的设计中,提出一种新的基于趋近律的滑模控制方法,并基于李亚普诺夫理论证明了闭环系统的渐近稳定性。仿真结果表明该方法能够很好地完成不同重力环境下机械臂的轨迹跟踪控制任务,并具有较强的鲁棒性。     

基于Voronoi图的连续反向最近邻查询

为解决动态环境中移动点的连续反向最近邻查询问题,将连续反向最近邻查询分为单色和双色2种情况进行研究。利用移动点Voronoi图,分别给出单色连续反向最近邻查询算法、双色连续反向最近邻查询算法以及相关定理,对算法正确性和可终止性进行证明,分析算法时间复杂性。按照移动点Voronoi图的拓扑结构是否改变分为2种情况,分析每种情况下候选所在区域的变化,在变化区域内进行Voronoi图的重构,得到对应的解决方法。在多数情况下,该算法只需生成局部移动点的Voronoi图即可找到结果,减小了连续反向最近邻查询的代价。     

一种HEVC帧内预测快速算法

HEVC作为新一代的视频编码标准,比现有H.264标准的压缩效率提高近一倍,但其存在复杂度较高的问题。为此,针对HEVC中帧内预测最耗时的模块,即编码单元块划分模块和帧内预测模式选择模块,提出一种适合HEVC帧内预测的快速算法。该算法将率失真(RD)代价作为阈值参数,利用候选模式集中预测模式被选中概率快速递减的规律,基于RD代价进行帧内预测块划分和帧内预测模式选择。实验结果表明,该算法在相同编码质量条件下可减少59%的HM10.0帧内预测模块复杂度,相应比特率的增加幅度小于1.34%。     

基于连续缓存和二级缓存的DFTL改进算法

DFTL(demand-based FTL)是一种根据负载访问特点动态加载映射项到缓存中的知名FTL(flash translation layer)算法,但是它没有考虑到请求的空间局部性,而且缓存中的一个映射项剔除就可能会导致翻译页的更新,缓存中映射项的频繁剔除又会导致额外的擦除操作.在DFTL的基础上,提出了SDFTL(sequential/second cache DFTL)算法.SDFTL新设置连续缓存和二级缓存,连续缓存通过预取映射信息,利用请求的空间局部性,提高了FTL对连续负载的处理性能;二级缓存通过暂存从一级缓存中剔除的、发生更新的映射项,并采取批量更新策略回写到闪存,减少了闪存的翻译页写回次数和擦除次数.利用实际负载做的实验结果显示,SDFTL相比DFTL缓存命中率平均提高41.57%,擦除次数平均减少23.08%,响应时间平均减少17.74%.     

基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法

对复杂三维动态场景进行远程可视化,基于顶点运动轨迹的压缩、传输方法需要计算的顶点数量巨大,速度慢.针对这些问题,提出一种基于图像空间的三维动态场景远程可视化方法:首先在服务器端进行先空间后时间的自适应采样,获得多幅动画深度图像.通过使用动画深度图像的采样点代替原始动态场景中的顶点,极大减少需要参与计算的三维点数量;然后在每幅动画深度图像中并行压缩采样点的运动轨迹,有效减少压缩时间;最后将压缩后的动态数据传输到客户端并重构一定时间内的三维动态场景.实验结果表明,算法可以极大提高服务器端数据压缩速度,减少需要传输的数据量,有效降低网络带宽对数据传输的限制.     

基于移动增强现实的智慧城市导览

提出一种采用移动增强现实技术实现智慧城市导览的方法,满足用户个性化、多尺度、按需推送的智能导览需求,呈现用户虚实融合的周边环境.移动终端计算性能以及资源存储能力有限,但集成多种传感器,方便携带,易于显示.利用服务器实现基于词汇树的海量场景识别定位系统.依据地理位置信息动态划分分区缩减了场景检索范围,基于二进制鲁棒尺度不变特征(binary robust invariant scalable keypoints,BRISK)进行层级式聚类提高了识别算法的实时性.移动终端利用服务器返回的识别结果进行BRISK特征与光流算法结合的混合特征跟踪注册方法,并通过点集映射消除特征点漂移,利用前后帧信息以及关键帧信息减少跟踪抖动.UKbench标准图像库以及真实环境下的实验结果表明,虚实融合的智能导览效果良好.该原型系统已成功应用于上海电信体验馆等展馆智能导览系统.     

度量空间中的Top-k反向Skyline查询算法

不同于传统的度量空间Skyline查询,提出了一种新颖的度量空间中的Skyline查询MkRS(metric top-kreverse skyline).MkRS从反向角度执行度量空间中的Skyline.给定查询对象q和单调参考函数f,MkRS返回k个包含m个数据对象的子集,以至于每个子集G的度量Skyline包含q.评估这种查询,需要执行从输入数据集P中n个数据对象里选择m个对象的穷举搜索以及每个排列子集的度量Skyline.这些计算由于巨大的搜索空间而需要极高成本.提出了基于排序机理的算法STS(sort and threshold skyline),它可以提前终止计算,仅需要检查很少部分的子集.然后,利用信息重用技术给出了基于重用的STS算法rSTS(reuse STS),进一步减少了STS中80%以上的I?O访问.大量的实验表明提出的算法有效、快速.     

双向扩散机制融合时间延迟的图像加密算法

当前混沌加密系统普遍采用单向扩散机制,导致计算效率和加解密速度较低,且都忽略了时间延迟现象,使其序列自相关性较高,无法满足安全、实时的传输需求。为此,提出一种双向扩散机制融合时间延迟的图像加密算法。迭代计算超混沌LORENZ系统得到一组超混沌序列,通过时间延迟函数与logistic映射将时间延迟引入到超混沌序列中,得到一组新序列,并利用位置集合置乱方法对该序列所得到的位置集合图像重新设置,采用密钥流机制量化新序列,通过双向扩散机制加密图像。仿真实验结果显示,与传统加密算法相比,该算法的加密机制较安全,密钥空间较大,计算效率较高。     

LDPC与Turbo解码器中的专用控制器设计

对于兼容LDPC和Turbo码的多模通信信道解码器,解码过程涉及大量数据计算和传输,系统高吞吐率的实时性要求使这类多模解码器的结构变得日益复杂。为此,设计并实现一种专用控制器,对待解码数据进行预处理,以控制整个解码器系统的工作。为满足解码器系统高时钟频率、大量专用运算和数据快速传输3个要求,采用重划分控制器流水线、增加专用指令及加速器和片内存储器划分3种方法,使解码器系统最大程度地实现并行化计算处理。测试结果表明,在专用控制器的控制协调下,解码器能满足LTE标准1 Gb/s和UMTS标准672 Mb/s的高吞吐率要求。使用TSMC 65 nm低功耗库,通过后端布局进行布线设计后,该解码器面积约为490 000μm2,最大时钟频率为540MHz。