THREP：面向地球系统模式的插值算法研究平台

插值是地球系统模式中为实现不同分量模式之间数据交换必不可少的一种数值手段。插值算法的研究不仅有利于分量模式自身的发展,更能有利地推进整个地球系统模式。针对地球系统模式中的插值,基于ESMF开发了一个通用的、灵活的、并行的插值算法研究平台THREP（Tsinghua Regridding Platform）。目前,THREP集成了ESMF-Regridding与THU-Remap插值库中的插值算法,用户能快速便捷地在THREP中接入与开发新的插值算法。THREP还提供了验证模块,便于进一步研究和对比插值结果。     

插值算法的研究

主要研究应用于图像放大技术领域的处理算法,常用的图像放大技术即为插值算法,主要插值处理方法有最邻近插值算法、双线性插值法、双三次插值。实验仿真结果表明最邻近算法处理后的图像效果较差,双线性算法处理后图像质量较高。而双三次插值算法处理后的图像质量最高,但运行时间较长。     

矿压缺失数据插值算法研究

提出了一种基于粒子群的三次样条插值算法,详细阐述了该算法应用于矿压缺失数据插值时的实现步骤和基本流程。该算法具有三次样条插值方法良好的分段光滑性,同时具有粒子群算法参数少、易于实现的优点。对相同地点不同工作面、不同地点不同工作面的矿压缺失数据插值的应用实例分析表明,该算法对矿压缺失数据的插值是有效的;与目前几种常用的缺失数据插值方法的比较结果表明,该算法更加准确、有效。     

一种改进的综合图像插值算法

插值是一个利用离散样本估计连续事件中间值的过程,被广泛地用丁对数宁图像的放大、缩小等处理.每一种插值技术都有其自己的特点.提出一种基于混合插值算法的综合插值技术,并进行图像放大的试验验证.试验表明:混合了线性插值技术和三次多项式算法的综合图像插值方法:加权二次算法,适应性强,件能超过了原二三次算法.     

三维重建中形状插值的快速算法研究

提出一种用于三维重建的层间数据插值算法．该算法首先利用数学形态学算子提取层内图像骨架；然后利用骨架匹配算法获取层间骨架点集的平移、旋转和缩放信息，并利用此信息的线性插值获得插值层图像的骨架点集；最后根据形态骨架的重建算法获得插值层图像．文中算法只对骨架点集进行操作，具有较小的运算复杂度，较好地保留了原始图像的形状信息．实验结果证明了该算法的有效性．     

无线传感器网络中基于滑动邻域的插值算法

由于节点部署不均匀,传感器网络存在覆盖漏洞即监测盲区,监测盲区影响被监测区域环境数据收集的精确性,给无线传感器网络各种应用带来了巨大困难.以往解决这一问题的主要手段之一是从覆盖率出发,部署新节点缩小监测盲区.但随着传感器网络的规模增大,这种依赖部署新节点达到全面覆盖监测环境的方法很难实现.另一种方法则是通过盲区邻域节点对盲区插值预测,评价盲区的数据.为此,提出一种新的滑动邻域插值盲区评价算法,该算法基于三角剖分技术,迭代筛选出与预测点空间相关性强的传感节点集,然后利用节点采样值对预测点进行估算,以获取插值点误差最小的估计值.实验结果表明,所提出的滑动邻域插值算法能有效估计监测盲区预测点的数据与缺失数据,具有可靠、稳定的估计性能,并可支持网内任意点的实时估计.     

基于特征的文档图像高速插值算法

提出了一种基于文档图像特征的混合插值算法。该算法通过分析文档图像的像素邻域特征,使用邻近插值、双线性插值和双三次样条插值方法估计插值像素灰度值。其中,三次样条插值方法使用了优化算法,即三次样条卷积模板的整数化运算,其时间复杂度接近双线性插值。给出了算法的实现过程。实验结果表明,该算法输出的图像质量接近双三次样条插值,运行效率高于双线性插值算法,在文档图像扫描过程取得了良好的应用效果。     

基于双立方插值的多波束前视声呐数据可视化算法

针对现有的前视声呐数据可视化算法存在的边缘模糊等问题,根据多波束前视声呐成像机理,提出一种将双立方插值应用到声呐数据可视化中的算法。确定插值点的16个邻近回波点,计算每个回波点的距离权值和角度权值,最终将16个回波点的加权像素值作为插值点对应的像素值。仿真数据与Gemini720i前视声呐现场数据可视化实验结果表明:较之现有的可视化算法,本算法具有更高的峰值信噪比和更好的边缘保持效果,能够更有效地提高可视化得到的图像质量。     

基于边缘信息的图像自适应插值算法

通过将图像分为非边缘部分和边缘部分,得出了一种基于图像边缘信息的图像插值算法.根据边缘部分映射点邻域图像的复杂程度,自适应地调节插值权值的图像插值方法.应用该算法插值后的边界清晰、自然, 忠实地反映了原始图像的面貌,与传统的插值算法相比,其边界处理效果好且易于实现,实验也验证了该方法的有效性.     

一类基于加权系数的插值算法

插值运算作为一种标准的运算在图象处理领域，尤其是在图象的放大、旋转和卷积处理过程中有着广泛的应用。当图象的轮廓被提取出来后，插值核的选取要考虑到计算速度和数学精度的要求。在本文中，提出了一种新的插值算法．引入了八个加权系数。通过它们可以得到一个加权公式。通过软件编程实现该算法后，处理后的图象效果得到了较好的提高，并且有效地减轻了锯齿现象。     

四元数五轴联动插补算法的研究

在深入分析五轴数控系统的运动机构配置的基础上,针对传统的基于矩阵或欧拉角的插补算法在旋转空间难以解决线性插值和加工要求等问题, 设计一种基于四元数五轴联动的插补算法,不仅简化了插补计算量,同时能够使刀具从一点平稳的运动到另一点,而且插补的轨迹更光滑连续.文章引入四元数理论,重点研究了四元数在构造数学模型和运动变换中的应用,并在Matlab中成功的进行了仿真.实验结果表明了该算法的可行性和可靠性.     

多因素时间序列Skyline的快速查询算法

在给出多因素时间序列Skyline(MFTS)形式化定义的基础上,提出一种MFTS快速查询算法,获得并存储各时间点上的多因素值,计算每个最小时间区间的准MFTS,从而得到指定区间的MFTS。实验分析结果表明,在时间序列重合较少的情况下,该算法具有较好的查询效率。     

多移动机器人区域分割优化覆盖算法研究

针对多机器人协作的全覆盖路径规划优化问题,提出了一种区域分割优化覆盖算法,完成多机器人对未知区域的快速、高效的覆盖任务.在移动机器人全覆盖路径规划研究中,将机器人的能量、速度、任务完成时间等作为限制条件,对所需机器人的数目、机器人分成的组数及机器人工作的起始位置进行规划,以实现利用最少数目的机器人完成给定区域的优化分割和覆盖.对比仿真实验,结果表明本方法在给定机器人数量的情况下,完成了最大区域的覆盖.该方法可以有效完成多机器人对未知区域的快速高效的搜索覆盖任务.     

嵌入式系统的低功耗调度算法研究

嵌入式系统的低功耗调度算法是嵌入式低功耗技术研究的重要研究方向,文中研究了一种任务间存在依赖关系的嵌入式系统的低功耗调度算法,建立了该低功耗调度算法的数学模型,由于模型的求解复杂性,结合嵌入式系统低功耗调度流程,通过一种比较简单的分步式思想,方便地求解了该低功耗调度算法的数学模型;建立了一个有6个任务的有依赖关系的任务集,通过该调度算法,对该任务集进行了调度,调度后的算法与调度前的算法对比降低的该任务集的能耗;最后用VC编程语言编程仿真验证了该低功耗调度算法的低功耗特性.     

基于加权最小二乘的多基地声呐定位算法研究

研究水下监视目标跟踪声呐定位精度问题,改善双基地声呐在某些区域(如基线区、发射和接收站的侧边区)定位性能,为了提高系统定位精度,最有效的方法就是增加发射和接收站的数量,形成多基地声呐.根据多基地声呐的几何关系,提出了加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,结合定位误差的表达式,对定位性能进行了仿真.仿真结果表明,基于加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,能够充分利用各基站的测量信息,有效提高声呐系统的定位精度.与基于距离信息的多基地声呐定位算法相比,算法不仅具有较高的定位精度,而且可以有效解地解决边区定位误差较大的问题.     

非线性优化的航空电源交流畸变系数算法研究

研究航空电源交流畸变系数检测问题,其核心在于从采样数据中准确获得交流基波分量.提出一种新算法,将交流基波分量计算问题转换为非线性连续优化问题,通过多维单纯形下降法同步优化幅值、频率和相位,最小化基波分量与采样信号的误差,从而获得接近真实的交流基波分量,并据此准确计算交流畸变系数.该方法已被应用于某大功率航空电源检测系统...     

ECC抗功率分析攻击的等功耗编码算法

可以抵抗功率分析攻击的椭圆曲线密码算法往往效率较低。针对该问题,将等功耗编码的思想应用到椭圆曲线密码标量乘法运算过程中,通过消除标量乘运算中的功耗差异,掩盖相关密钥信息,达到抵抗功率分析攻击的目的。理论分析结果表明,与二元法抗功耗攻击算法和NAF窗口法抗功耗攻击算法相比,改进算法的执行效率较高。     

链式多智能体遗传算法在分布式电源全时序上优化配置

分布式电源的选址与定容是微电网研究所面临的重要问题,本文主要考虑规划地区的24-h负荷时序特性和气候特点的24-h负荷变换的情况下的DG优化配置。针对以上问题,通过链式多智能体遗传算法对其进行优化处理。首先通过算法对IEEE33节点系统进行测试,验证算法在分布式电源优化配置中的优越性,并对PG E69节点配电网进行24-h时序的全过程模拟仿真优化,结果验证了多智能体遗传算法能在分布式电源配置上的有效性,同时提高微电网接入的预测精度,加快收敛速度,改进陷入局部最优的可能性等问题,对微电网在规划选址与定容选择上提供工程参考的实用性。     

传感器网络中的能量消耗问题研究

基于电池供电的传感器网络的节点电源无法替换,导致能量消耗问题直接影响网络的生命周期。本文从硬件构成及运行机制、计算复杂性、数据通信量和能量攻击防范等方面,分析传感器网络的能量消耗问题;介绍部分能量消耗控制策略;指出只有从硬件和软件的各个技术层面建立统一的能源消耗量化评估模型,分析能量消耗问题,设计整体性的控制策略,才能保证传感器网络能量的有效性。