Texture Repairing by Unified Low Rank Optimization

In this paper, we show how to harness both low-rank and sparse structures in regular or near-regular textures for image completion. Our method is based on a unified formulation for both random and contiguous corruption. In addition to the low rank property of texture, the algorithm also uses the sparse assumption of the natural image: because the natural image is piecewise smooth, it is sparse in certain transformed domain (such as Fourier or wavelet transform). We combine low-rank and sparsity properties of the texture image together in the proposed algorithm. Our algorithm based on convex optimization can automatically and correctly repair the global structure of a corrupted texture, even without precise information about the regions to be completed. This algorithm integrates texture rectification and repairing into one optimization problem. Through extensive simulations, we show our method can complete and repair textures corrupted by errors with both random and contiguous supports better than existing low-rank matrix recovery methods. Our method demonstrates significant advantage over local patch based texture synthesis techniques in dealing with large corruption, non-uniform texture, and large perspective deformation.     

机器鱼在线功率检测系统设计与实现

水下仿生机器鱼由于其高效而灵活的水下运动而受到广泛关注.至今,人们对于水下机器人的研究主要集中在运动仿生以及动力学机理解释等方面,对于机器鱼的运动中的实时功率消耗研究还几乎空白.其中一个主要原因是水下机器人的功率消耗不能直接实时获得,因而提出了一个实时在线高速功率测量系统,通过该系统能够实现5000S/s的采样速率,获得精确的机器鱼在水中运动下的实时功率,从而为后期提高机器鱼游动效率的研究做基础铺垫.一系列实验证明了其对水下机器人的实时效率检测的有效性.此外,实现对机器鱼的功耗评估能够更好地为设计节能型水下航行器提供有力的指南.     

适用于复杂函数优化的多群体遗传算法

提出一种适合于复杂函数寻优的多群体遗传算法。该方法对搜索区域进行划分，使每个子区域具有简单的函数形态，而对每个子区域安排一个子群体进行搜索。这个过程可并行进行。仿真表明该方法速度快，可同时获得多个局部极值点。     

参数化设计中的对象约束模型及反向约束的研究

应用图论方法,建立了基于有向超图的对象约束模型,提出了压缩十字链表形式的网状存储结构,能够完整,准确地记录设计者的设计意图,实现尺寸及参数驱动图形的功能清晰地表示约束间的双向约束关系,有效地实现了约束的传播与救解,其完备的表不方式可方便地实现反向约束求解。同时利用面向对象技术,高效地实现了实体及约束建模,采用相应的类层次结构,充分发挥对象的封装性和扩展性,提出了一种方便灵活的参数化设计方法。     

基于PKI体系的跨域密钥协商协议

基于口令的跨域密钥协商协议和Kerberos协议无法抵抗口令猜测攻击,在金融、航天等通信安全需求高的场所,需要一种更有效的协议来保证通信安全。给出一种新的基于PKI体系的跨域密钥协商协议,采用公钥算法保证数据传输的安全,结合使用Diffie-Hellman协议生成会话密钥。协议有效地解决了利用预置共享密钥参与加/解密实施中间人攻击,以及Kerberos弱口令导致的攻击者可以实施口令猜测攻击的问题。跨域通信的公钥信息仅存储在各自域认证服务器,域内用户不需要配置跨域服务器的公钥信息,降低了配置复杂度、域内用户和域认证服务器之间密钥管理的复杂性,同时提高了域服务器鉴别身份的能力和信息机密性,使其免疫多种攻击,具有良好的前向安全性和扩展性。     

面向安全关键嵌入式系统的时钟同步设计

为了满足安全关键性实时嵌入式系统对实时行为正确性和确定性的要求,本文应用ETSEC网络控制器的硬件时间戳特性, ReWorks嵌入式实时操作系统的实时特性,结合IEEE 1588精密度时钟同步协议,设计并实现了一个面向安全关键性领域的时钟同步系统原型.其同步精度达到100纳秒以内,并通过软件插桩测试和验证了该时钟同步系统的正确性和精度.     

考虑航天器舱体—附件耦合效应的热颤振准则

考虑具有端部附加质量的柔性附件及其和舱体的耦合效应,本文系统地推导出了一个带柔性附件的航天器热颤振准则,并用有限元程序进行了模拟校验.该准则揭示了柔性附件和舱体的质量特性和系统热诱发振动稳定性之间的关系.当舱体的质量特性远大于柔性附件的质量特性时,该准则就退化为悬臂柔性附件的热颤振准则.     

谢氏丙酸杆菌产V_(B12)原位分离发酵

VB12是谢氏丙酸杆菌的胞内次级代谢产物,其传统发酵方法是分批发酵。发酵液中丙酸的浓度达到10g/L时就会对菌体生长产生抑制作用。因此及时地将丙酸从发酵液中分离出去,将会提高菌体浓度,从而可以显著提高VB12产量。文中将无机陶瓷膜分离技术与谢氏丙酸杆菌发酵耦合,构建了一种新型原位分离发酵系统,通过活性炭吸附成功地将发酵体系中的丙酸分离出去,有效解除了丙酸对菌体生长的抑制作用,实现了VB12的高密度发酵,菌体干重由13.5 g/L提高到35.99 g/L,提高了1.67倍,VB12的产量由33.5 mg/L提高到63.1mg/L,提高了0.88倍。     

香菇牛肉酱贮藏过程中品质变化及动力学模型构建

以香菇牛肉酱为对象,分析不同贮藏温度下香菇牛肉酱的感官品质、酸价和过氧化值的变化规律,在Arrhenius动力学方程的基础上,建立感官品质、酸价和过氧化值与贮藏温度之间的动力学模型。结果表明:随着贮藏时间的延长,香菇牛肉酱的感官品质逐渐下降,酸价和过氧化值逐渐上升。将酸价作为指标,建立动力学模型可预测香菇牛肉酱的货架期,模型的活化能(E_a)和回归系数(K_0)分别为23 627.556 6 J/mol和48.623 2。经验证,此动力学模型可快速预测贮藏温度在25℃和35℃贮藏条件下香菇牛肉酱的货架期,误差在±5.0%以内。