卫星云图的多通道FCM分割算法

卫星云图是对地球大气进行遥感测量的重要资料,云团的识别、跟踪及预测都需要对卫星云图进行图像分割和边缘提取。本文通过改进模糊C均值(FCM)算法对云图进行分割,改进后的算法显示出了效率高、分辨准确的特点。实验采用了2011年6月的RGB多通道卫星云图,通过对云图分层聚类,提取多通道聚类的相交区域等过程,实现了云团快速准确的分割。     

基于FY2C卫星的暴雨云团自动预警方法

提出一种基于卫星数据的暴雨云团追踪预警方法,采用聚类法在卫星红外云图上识别出有效的暴雨云团,利用组合最优化方法实现暴雨云团的追踪,通过线性拟合法给出30 min、60 min、90 min的短时预警。实验结果表明,该方法能有效应用于暴雨云团的临近预报。     

卫星云图的遗传神经网络集合预测模型研究

针对目前缺乏卫星云图非线性预测技术理论方法问题,采用类似于数值预报模式的集合预报方法,构建了一种遗传神经网络的卫星云图非线性滚动预测模型。通过对每间隔3小时的红外卫星云图样本序列作自然正交展开,将提取出的时间系数作为云图预报建模的预报分量。考虑降水云系的发展变化,主要是受到云团环境物理量场的影响,利用数值预报模式的物理量预报产品作为各预报分量的预报因子,并采用系统降维计算处理方法,分别建立相应的时间系数遗传神经网络集合预报模型。将预报得出的各时间系数与空间向量合成,得出未来时刻的卫星云图预报图。预报试验结果表明,这种非线性预报模型可以较好地预报未来20~30小时的强降水云团发展、移动的主要特征和变化趋势。实况云图与预测云图的平均相关系数达到0.78。     

卫星云图预测的运动矢量方法

现有的云迹风提取方法只提供了对云覆盖的简单二值灰度估计,该文利用运动矢量估计的思想提出了一种云覆盖（云图）预测的新方法,这种方法可实现对卫星云图的灰度预测,这种新的方法是通过将一幅ＧＭＳ云图分割成为许多大小相同的小块,并将它们分别匹配到一幅参考云图中以获取云的运动矢量,进而实现对卫星云图云覆盖的量化预测,进而还对该方法进行了优化,从而提高了算法运行速度,并对算法实现中出现的“马赛克”问题提出了解决     

基于Seq2Seq和Attention的时序卫星云图台风等级预测

台风预测可为台风预警预报提供先验信息,辅助相关部门进行科学决策,以减少灾害损失。利用时间序列台风卫星云图,提出一种新的台风等级预测模型SeqTyphoon,将注意力机制和序列到序列引入模型预测未来时刻台风图像,然后利用卷积神经网络对预测的台风图像进行台风等级预测。通过日本气象厅发布的1981—2017年3万多张时序台风卫星云图,构建了训练集、验证集和测试集,分别对应29 519、3 804、1 995张台风图像。针对SeqTyphoon模型,分别进行了台风云图的不同时间间隔、不同预测时长及不同空间分辨率对台风图像预测精度影响的对比实验。实验结果表明,台风云图均为32像素×32像素,时间间隔为6h比时间间隔为12h的训练集和验证集的均方根误差分别降低5.41%、5.72%,前者训练集的均方根误差达到0.092 2,验证集为0.095 4,前者台风等级预测准确率为后者的2倍;台风云图为32像素×32像素,时间间隔为6h时,预测未来6～48h的台风图像,训练集和验证集的均方根误差均递增,台风等级预测准确率递减;时间间隔为6h,图像为64像素×64像素的训练集的均方根误差为0.089 6,验证集为0.091 1,台风等级预测总体准确率为83.2%。综上,影响台风图像的最主要因素是相邻台风云图的时间间隔,其次是预测时长与空间分辨率大小。     

卫星云图感兴趣区域自动提取方法研究

卫星云图中人们感兴趣的区域(ROI)往往是各类云团,针对卫星云图内容的复杂性,利用直方图模糊加权C均值聚类方法实现云图的图像分割,对分割结果进行后处理,最终获取云图内的感兴趣区域。常规聚类方法需要人工指定类个数,影响了ROI提取过程的自动化程度。引入修正聚类评价指标,基于该指标实现最佳类别个数的自动确定。云图分割是感兴趣区域提取过程的关键,采用的直方图模糊加权C均值聚类方法在原有算法基础上,引入样本权重概念,使得聚类过程更为合理;同时将聚类对象由原始像素转换为灰度直方图,提高了聚类过程执行效率。实验结果表明设计的感兴趣区域提取方法能较为准确地分辨出陆地、水体、低云、中云、卷云、对流云六类区域,提取结果与客观实际一致。     

航摄动态图像序列稳定技术仿真研究

通过分析块匹配算法的优缺点，采用一种其改进的算法应用于动态图像序列的运动矢量检测。该算法先分别把参考图像和当前图像分成若干个运动矢量探测区域，然后在各子区域选取一定数量的代表点进行相关匹配，求出各子区域的局部运动矢量，对所得到的运动矢量进行分析后，决定全局运动矢量。采用这种方法既能保持低的计算量，同时又具有较高的运动矢量检测性能。分析了影响图像的补偿精度主要因素，提出了相应的对策。用该算法对红外航摄图像序列进行稳定仿真试验，证明了该算法用于动态图像序列稳定的有效性。     

静止气象卫星多光谱图像的预处理方法研究

在气象预测过程中,静止气象卫星全天候工作,其拍摄的卫星云图在灾害性的强对流天气监测与预警方面发挥了重大作用。对多波段的红外云图进行分类前的融合、压缩预处理,对提高云图的分辨率,减轻数据传输压力,以及加强夜间探测能力,都具有现实意义。文章对K-L变换及小波变换两种预处理方法进行对比。实验结果表明,基于K-L变换的预处理方法处理后效果与源图像的差异更小,得到的红外云图也与同时段可见光云图最接近,对红外云图更适用。小波变换则更多地保留了源图像细节信息,适用于预处理后的云图研究。     

视频压缩感知中分级多假设预测算法

目的 多假设预测是视频压缩感知多假设预测残差重构算法的关键技术之一,现有的视频压缩感知多假设预测算法中预测分块固定,这种方法存在两点不足：1）对于视频帧中运动形式复杂的图像块预测效果不佳;2）对于运动平缓区域,相邻图像块的运动矢量非常相近,每块单独通过运动估计寻找最佳匹配块,导致算法复杂度较大。针对这些问题,提出了分级多假设预测思路（Hi-MH）,即对运动复杂程度不同的区域采取不同的块匹配预测方法。方法 对于平缓运动区域的图像块,利用邻域图像块的运动矢量预测当前块的运动矢量,从而降低运动估计的算法复杂度;对于运动较复杂的图像块,用更小的块寻找最佳匹配;对于运动特别复杂的图像块利用自回归模型对单个像素点进行预测,提高预测精度。结果 Hi-MH算法与现有的快速搜索预测算法相比,每帧预测时间至少缩短了1.4 s,与现有最优的视频压缩感知重构算法相比,对于运动较为复杂的视频序列,峰值信噪比（PSNR）提升幅度达到1 dB。结论 Hi-MH算法对于运动形式简单的视频序列或区域降低了计算复杂度,对于运动形式较为复杂的视频序列或区域提高了预测精度。     

像对匹配的模板选择与匹配

目的 图像模板匹配法常用于寻找像对间区域的对应关系,目前尚存的问题有：1）随着摄影基线的增加,待匹配区域在目标影像中有效信息逐渐降低;2）匹配区域的选择对匹配结果准确性影响较大。为了解决上述问题,提出一种基于分值图的图像模板选择与匹配方法。方法 首先利用图像多通道特征,提出采用抽样矢量归一化相关算法SV-NCC （sampling vector-normalized cross correlation）度量两幅图像间区域一致性,增加多通道特征间的有效信息对比,以此降低噪声与光照对模板匹配的影响。其次,在矢量空间中对图像进行分块聚类,将模板区域根据颜色特征分为几类,统计匹配图像的每个区域类中心颜色在待匹配图像中相似数量的倒数作为度量值,其值越大则颜色或颜色组合在目标图像中相似的概率越小,以该位置为基础选取模板进行匹配的准确率越高。最后,给出依据分值图排序模板区域的方法,并选取高分值区域作为最终的模板选择区域。结果 实验采用公共数据集从两个方面对本文方法进行客观评价：1）在摄影基线变换不大的情况下,SAD与SV-NCC方法的准确率均较高,达到90%以上。随着摄影基线的增大,采用SAD方法匹配准确率降低速率更快,在第6幅Graf图像的测试中匹配准确率低于20%,而SV-NCC方法匹配准确率高于40%;2）随着摄影基线的增大,落在高分值图区域匹配的正确率高于未落在高分值图区域匹配的正确率,由此可见高分值图区域的合理选择将提高模板匹配方法的准确率,验证了本文分值图与选择最佳模板匹配位置方法的有效性。结论 该方法从定量和定性比较上都体现了较好的像对匹配能力,其匹配结果适用于影像融合、超分辨率重建及3维重建等技术中的先期处理步骤。     

Hybrid Cloud Architecture for Higher Education System

As technology improves, several modernization efforts are taken in the process of teaching and learning. An effective education system should maintain global connectivity, federate security and deliver self-access to its services. The cloud computing services transform the current education system to an advanced one. There exist several tools and services to make teaching and learning more interesting. In the higher education system, the data flow and basic operations are almost the same. These systems need to access cloud-based applications and services for their operational advancement and flexibility. Architecting a suitable cloud-based education system will leverage all the benefits of the cloud to its stakeholders. At the same time, educational institutions want to keep their sensitive information more secure. For that, they need to maintain their on-premises data center along with the cloud infrastructure. This paper proposes an advanced, flexible and secure hybrid cloud architecture to satisfy the growing demands of an education system. By sharing the proposed cloud infrastructure among several higher educational institutions, there is a possibility to implement a common education system among organizations. Moreover, this research demonstrates how a cloud-based education architecture can utilize the advantages of the cloud resources offered by several providers in a hybrid cloud environment. In addition, a reference architecture using Amazon Web Service (AWS) is proposed to implement a common university education system.     

对APT攻击的检测与防御

本文对APT攻击进行描述,指出APT攻击对企业造成的危害及企业对此类威胁防御的迫切需求。针对此问题,给出了防御APT攻击的利器"金山KingCloud私有云安全系统",并对该系统如何保证用户IT生产环境安全稳定进行了详细说明。     

云计算及其安全在美国的发展研究

文章分析研究了美国政府对于云计算的积极推动与发展应用,着重分析了云安全和云标准两大影响云计算发展的瓶颈,详细介绍了美国政府、军方和业界围绕云安全和云标准进行的研究、实践和探求,向读者呈现云计算在美国的发展应用概貌.     

云存储性能评测技术研究

随着网络和存储技术的发展, 提供可共享和便捷使用云存储服务已成为互联网的一种重大新型应用模式和发展趋势。但由于系统规模巨大且存储内容多变, 传统的性能评价及测试方法已不适用于云存储平台。提供云存储系统性能评测的思路, 建立面向不同用户、适用于不同阶段的多指标三维评测体系, 采用云测试云的方案测试不同物理位置上的节点访问性能。     

基于异步数据云的云备份平台

随着信息化技术的发展,信息系统安全在企业管理中显得越来越重要。在分析了云存储技术架构的基础上,提出了一种新的基于异步数据云的系统备份平台,将逻辑数据云与物理数据云接入网络,提供稳定、高效的数据备份功能,并针对不同备份对象制定备份策略,从而达到备份资源优化的目的。在浙江中烟备份系统的应用实施,充分说明该平台是一种适用于跨地域、大数据量的数据备份方案。     

云计算及其关键技术研究

在分析现有定义的基础上对云计算提出了较全面的参考性定义,并给出了云计算的六大特征、四种部署模式和三种服务模式.此外,通过对云环境中三种角色的责任分析和对主流云计算产品的研究,抽象出了支撑云计算的关键技术,最后指出云计算对未来软件市场发展的影响.     

云计算架构与企业“云”应用研究

云计算是物联时代的热点话题,国内外知名的大企业都在进行云计算架构的相关研究。谷歌、微软、华为均在部署并架构自己的云计算平台,云服务无疑将成IT企业未来的赢利模式。文中主要对云计算架构进行技术分析与应用研究,并对构建企业“云”应用所面临的挑战加以分析,提出了应对方法与实践过程,以便为物联时代企业构建可靠、高效的云服务提供技术支持。     

多层云计算平台的架构模式磁

论文从三个方面介绍了企业多层云计算平台的研究,首先介绍了当前的四种云计算模式,其次提出企业多层云计算平台的架构,第三部分对当前常用企业云计算平台和多层云计算平台运算速度进行了比较,最后分析了多层云计算平台的优点和问题。     

云计算与云安全

云计算无疑是眼下的一个热点问题.有无数的论坛与专家在关注云计算与云安全问题.本文在分析了云计算的关键技术及其优势后.探讨了目前云计算所带来的云安全问题.     

云计算安全问题综述

云计算的巨大的增长空间是不容置疑的,但是在发展过程当中面临很多的问题,而在所有问题当中安全问题尤为突出。本文在客观分析了云计算发展面临的问题的同时总结了云计算安全的最新的研究成果,并提出了一种将可信计算作为云计算的安全支撑技术的方案。