基于光照图估计的Retinex低照度图像增强算法

针对低照度环境下采集的图像存在对比度较低、细节丢失、噪声干扰等问题,提出一种基于Retinex的光照图估计改进算法,以实现低照度图像增强.计算R、G、B 3个颜色通道中的最大值,并用L2范数对光照进行近似,运用基于相对总变差形式的改进模型对亮通道进行平滑细化及自适应Gamma校正,并利用Retinex模型进行图像增强.在MATLAB仿真平台上对不同的低照度图像进行增强处理,实验结果表明,与Retinex-Net、SRIE等典型算法相比,该算法能有效提高图像对比度与清晰度,增强图像细节信息,使图像颜色更加鲜艳自然,视觉质量更好.     

基于差分的图像感知哈希算法

现有图像感知算法侧重于减少相似图像感知哈希值间的差异性,较少关注增大不同图像感知哈希值间的差异性问题.针对这一局限性,提出并实现循环贯序差分和拉普拉斯算子两种基于差分的图像感知哈希算法,并分别在小规模相似图像集合和大规模不同图像集合上进行测试.与现有图像感知哈希算法相比,所提算法体现了图像像素点间的局部关联性,增加了不同图像哈希值间的差异,显著提升了不同图像的区分概率.     

机载燃油流量电磁转动测量方法研究

为提升军用航空飞机中燃油流量传感器的工作性能,以输出电压信号幅值和电压曲线平滑度为评判标准,结合理论与仿真工具研究最优的传感器设计方案.从麦克斯韦方程组出发,根据永磁铁静磁理论和法拉第电磁感应定律,阐述传感器的实现原理并初步得到各参数值与评判标准的对应关系.再以理论指导仿真,使用有限元工具对不同参数条件下线圈输出电压曲线的特征进行仿真分析,得到结论如下:对于同为10组的磁铁和线圈组合,减小磁铁与线圈距离、增大磁铁剩磁强度、加快叶轮转速均可使感应电压急剧增强,而铁芯相对磁导率的变化在超过一定范围后对电压的影响逐渐减小.最后由仿真与实验对比其他的磁铁与线圈组合方式可知,设计传感器时最优方案为线圈与磁铁组数相同且应适当减少.研究结果对于提升机载燃油流量传感器的测量精度和测量可靠性具有一定的指导意义.     

基于局部概率抽样的标签噪声过滤方法

分类学习任务中,在获取数据的过程中会不可避免地产生噪声,特别是标签噪声的存在不仅使得学习模型更复杂,而且容易造成过拟合并导致分类器泛化能力的下降。标签噪声过滤算法虽然在一定程度上可以解决上述问题,但是仍然存在噪声识别能力较差、分类效果不够理想以及过滤效率低等问题。针对这些问题,提出一种基于标签置信度分布的局部概率抽样方法来进行标签噪声过滤。首先利用随机森林分类器对样本的标签进行投票,从而获取每个样本的标签置信度;然后根据标签置信度的大小,将样本划分为易识别样本和难识别样本;最后分别采用不同的过滤策略对样本进行过滤。实验结果表明,在标签噪声存在的情况下,所提方法在大多数案例上能够保持较高的噪声识别能力,并且在分类泛化性能上也具有明显优势。     

基于自动编码器的深度伪造图像检测方法

基于深度学习的图像伪造方法生成的图像肉眼难辨,一旦该技术被滥用于制作虚假图像和视频,可能会对国家政治、经济、文化造成严重的负面影响,也可能会对社会生活和个人隐私构成威胁。针对上述问题,提出了一种基于自动编码器的深度伪造Deepfake图像检测方法。首先,借助高斯滤波对图像进行预处理,提取高频信息作为模型输入;然后,利用自动编码器对图像进行特征提取,并在编码器中添加注意力机制模块以获取更好的分类效果;最后,通过消融实验证明,采用所提的预处理方法和添加注意力机制模块有助于伪造图像检测。实验结果表明,与ResNet50、Xception以及InceptionV3相比,所提方法在数据集样本量较小且包含的场景丰富时,可以有效检测多种生成方法所伪造的图像,其平均准确率可达97.10%,明显优于对比方法,且其泛化性能也明显优于对比方法。     

采用长短期记忆网络的深度学习方法进行网页正文提取

针对复杂网页上主题信息被过多地与主题无关的广告、导航、版权等噪声信息隐藏的问题,提出一种基于长短期记忆的深度学习正文提取方法(LTE).首先,设计一种根据超文本标记语言(HTML)中标签信息的数据划分策略:通过遍历HTML代码的文档对象模型(DOM)树来根据DOM树结构划分每一个具有文本信息的文本块;然后,通过预训练模型对每一个内容块的从属关系进行表征;最后,这些标签会被输入到用这种格式的数据预先训练好的长短期记忆(LSTM)网络模型进行主要内容正文判别.实验结果证明,模型能够有效拟合已标记的数据集,在训练集中的F1分数能稳定在0.96以上;对于不存在于训练集中的网页格式,对其正文的预测准确度也比两个传统正文抽取工具Readability和Newspaper3k的分别高47.54、19.02个百分点.由实验结果可知,LTE能够有效提取出网页中的正文内容.     

基于目标检测的地铁站人群数量估计

为实时估计并控制地铁站的人群数量,提出了一种基于改进YOLOv3的人群数量估计方法.首先,对收集的多场景的地铁监控视频进行抽帧、采样、标注等前期处理;其次,通过上采样改进模型的输出尺度,同时以"人头"代替"人"作为检测目标训练检测模型;最后,对测试结果进行评估,验证所提出方法的有效性及实时性.实验结果表明,在地铁监控视频检测任务中,改进YOLOv3检测方法的平均准确率可以达到90.42％,每帧的检测时间大约50 ms,在达到准确率要求的同时,可以满足特定场景所需的实时检测的需求.     

解剖特征引导软式内镜机器人自主介入策略研究

以上消化道介入为例,在前期研制的YunSRobot内镜机器人平台上开展软式内镜自主介入策略研究.基于Faster-RCNN算法和数学形态学图像处理方法从镜下图像中提取消化道解剖特征,并设计自主化镜体操控和弯曲定向策略实现内镜在上消化道中的自主介入.在高仿真度的上消化道模型中开展了对照实验,结果表明本文方法的介入成功率为100％.与非专业人员主从介入相比,平均耗时从262.01 s降低到197 s,介入力的最大值从11.8 N降到9.6 N.与专业人员主从介入相比,介入力最大值基本一致,仅多耗时34.33 s.本文提出的自主化介入策略可以拓展到呼吸道、尿道等其他腔道的软式内镜介入.     

基于.NET的分布式设备组网与管理系统软件设计与实现

针对现有环境下实验设备分布放置与独立观测带来操作与分析不便的问题,提出了一种基于.NET平台的分布式设备组网与管理系统.系统包含一个运行在独立计算机设备上的服务器软件与九个运行在实验设备上的客户端软件,借助于局域网建立服务器软件与多个客户端软件之间的Socket通信连接,完成分布式实验设备的集中组网与统一控制.客户端软件将实验设备的单次测试结果以数据或文件形式及时传输至服务器存储,服务器软件下属的分析界面实现对测试结果的数据解析、波形绘制与图像显示等功能,达到对分布式实验设备独立或联合测试结果的综合分析的目的.现场测试表明,服务器软件与九个客户端软件运行稳定,Socket通信连接可靠,实时数据与文件传输高效,分析界面功能完善且分析结果正确,有效解决了现有环境下实验设备测试与分析过程中存在的不足.本研究具有较强的兼容性,可以快速应用于其他分布放置的实验设备,接入现有系统中.     

带宽和时延受限的流媒体服务器集群负载均衡机制

流媒体服务器集群的整体负载能力很大程度上受其服务时延和带宽负载均衡程度的影响.因此如何提高服务实时性和均衡带宽负载是提升流媒体服务器集群服务能力的关键.为此,提出了一种带宽和时延受限的流媒体服务器集群负载均衡机制.该机制通过将服务器带宽和任务带宽的离散化、区间化,构建服务器与任务状态集,再利用遗传算法离线计算并存储各个状态下的最佳分配方案,使得在有效地将不同带宽需求的任务分配到各个服务器上优化集群负载的同时,加快在线任务分配方案的计算速度,提高时效性.仿真结果显示,该机制能够在拥有与轮询算法、最小连接数算法相似的计算时延的基础上,有效均衡带宽负载,降低失败任务数,从而提升整体服务质量和能力.