数学形态学在数字图像处理中的应用研究

传统边缘检测算法由于对噪声敏感,难以准确提取图像边缘,导致图像处理效果不佳.基于传统数学形态学算法中结构算子的方向性和尺寸几何的基础上进行算法改进.针对抗噪型碰撞腐蚀形态学边缘检测算子结构元素特征,采用不同大小结构元素组合来提取边缘特征,有效保证了图像细节的同时去掉较大噪声点.根据结构元素的方向性,利用同向结构元素图像的匹配来检测各边缘信息,确保不同向边缘信息的完整度.通过比较文本改进算法与传统的边缘检测算法对图像边缘检测效果表明:本文提出的改进算子在处理较大图像边缘检测时具有更快的检测速度,且图像边缘光滑,细节清晰,具备了更强的抗噪性能.     

钢框架-钢板剪力墙结构修复后的使用性能指标

为便于钢框架-钢板剪力墙结构震后快速修复,统计既有实验结果,提出修复后使用的三级性能指标,基于等效拉杆理论,研究结构在侧向载荷作用下塑性铰的出现顺序、层间位移角和结构应力发展等情况,并建立有限元模型对指标进行验证.结果 表明:在一级修复性能指标(位移角1/220)下,结构板墙轻微受损,对应的修复方法为对板墙进行轻微修复;在二级修复性能指标(位移角1/110)下,结构板墙几乎全面进入塑性状态,需要考虑换板或增加加劲肋修复;在三级修复性能指标(位移角1/85)下,结构板墙已经全部进入屈服状态,而且框架梁端也出现塑性铰,此时不仅需要对板墙进行修复,还要考虑对框架进行修复.     

基于三个定向天线RSS的二维到达角估计

在室内定位设计中,接收信号强度（RSS）容易受到发射功率、信号衰减和多径环境等因素的影响。在锚节点天线高于被测节点天线的应用条件下,提出一种基于RSS的二维到达角（AoA）估计方法。将三个定向天线作为锚节点的波束切换天线且三个波束的方向图重叠,在测向技术中的和差法理论基础上,从多径信号分析和克拉美罗下界推导的角度出发,论证当AoA处于方向图重叠区域时RSS差分处理对于多径和噪声干扰具有一定程度的抑制作用,并研究该抑制效果与波束切换天线参数之间的关系。仿真结果表明,在单个锚节点条件下,该方法在约150 m²的定位区域范围内获得的平均AoA估计误差为4.3°,具有较高的AoA估计和定位精度。     

应急通信网络中基于粒子群优化的信道分配算法

当前应急通信亟需解决的问题,在于如何快速有效地满足突发性增长的网络需求,以保证网络传输质量。无线mesh网络以其部署快速、结构灵活、鲁棒性等优点,成为了新一代灾后应急通信网络架构的优秀解决方案。文中提出了一种基于粒子群算法的信道分配优化算法PWCA,在降低全局网络干扰的前提下,考虑了不同链路对整体网络表现的影响,通过其邻接链路的数量来决定信道分配的优先级。在迭代优化的过程中,该算法利用信道分离度细分了不同信道之间的干扰程度以作为优化的评判标准。实验结果表明,该算法可以显著降低网络干扰,保障网络性能,相比传统的粒子群信道分配算法,其在优化速度以及多节点网络环境下的表现均有明显提升。     

结合改进角点检测的优化核相关滤波方法

通常,核相关滤波（KCF）算法易受遮挡等实际检测情况的影响。为使跟踪结果更为准确,提出了结合改进角点检测的优化核相关滤波方法。由自适应Harris角点数量适宜且鲁棒性强的特点,解决了广义霍夫算法提取冗余边缘点速度慢,以及因光照变化导致的边缘点提取不完整的问题。同时,自适应阈值法的引入将噪声对角点提取的影响降为最低。将目标分块并对每一目标子块单独跟踪,由子块间相对位置解决KCF算法在尺度发生变化时目标易丢失的问题。此外,对学习率参数进行了自适应更新,降低了KCF算法的学习率,减少了在目标被遮挡时的模型更新误差。结合交并比与匈牙利算法关联多个目标,逐一取出对应坐标并由广义霍夫算法描绘的目标轮廓得出最终位置,抑制了目标快速运动时KCF算法的漂移现象。实验表明,所提方法有效提高了目标跟踪的可靠性。     

大数据融合模型的智能化网络安全检测方法

针对传统智能化网络安全检测平台处理数据效率低、误差大等问题,文章提出一种新型的解决方案;该方案基于大数据融合模型构建新型的智能化网络安全检测平台,采用卡尔曼滤波算法、采用数据融合分类算法和模糊推理算法3种方法结合构建出数据融合模型来对网络安全检测数据进行运算与处理;其中,采用卡尔曼滤波算法进行改进,对原始网络安全检测数据进行滤波降低噪声干扰,提高数据的精准度;通过SAE稀疏自动编码器自主提取网络安全检测数据的特征信息,之后K-means聚类算法对SAE稀疏自动编码器输出的数据进行处理,通过模糊推理算法调整权值;试验表明,文章所提方案克服了现有技术存在的不足,显著提高了处理数据效率和精准度,在数据量为2 TB的环境下,本研究方法的误差低至6.9％.     

半刚性基层沥青路面抗裂性能测试系统研发

为更加精确地评价半刚性基层沥青路面的抗裂性能,系统分析了沥青路面开裂机理,依此设计抗裂测试系统的功能设计,明确其具体构造要求,并对其框架及细部进行了详细设计,基于层底应力敏感性分析确定测试的控制模式及参数范围,依据仪器的工作原理、检验指标,进行了温控系统、横向拉伸系统、竖向剪切系统设计,提出了横纵向疲劳次数作为设计参数,并开发与仪器匹配的计算机辅助分析软件并进行测试;测试系统为半刚性沥青路面的抗裂性能的评价提供了技术支撑.     

基于目标爆炸运动特性的测角精度评价方法

针对光电经纬仪野外测角精度评价不准确的问题,提出了考虑目标爆炸特性的高精度评价方法.分析了药柱爆炸时在多个方向观测获得火光图像各异的特征,研究了药柱爆炸时的运动漂移特性,通过消除药柱爆炸运动变化对评价光电经纬仪测角精度的影响,建立了一种适用于野外采用药柱爆炸评价多台光电经纬仪测角精度的模型.该模型应用在实际任务中的结果表明:改进评价方法与常规评价方法的结果趋势一致,但改进评价方法精度明显高于常规评价方法,可以应用在工程实践中.     

标准模型下前向安全的格基有序聚合签名

在前向安全有序聚合(FssAgg)签名系统中,签名人以分层的"洋葱式"的方式,将不同时段不同密钥下的签名逐步有序地聚合成一个签名.其中,最内层的签名是第一个签名.另外,与普通的有序聚合签名相比,前向安全有序聚合签名是对同一个签名人不同签名的聚合,而非对不同签名人签名的聚合,因而签名验证者使用一个公钥即可完成对所有聚合过程的验证.前向安全的有序聚合签名兼具前向安全签名和聚合签名的优点,自2007年提出以来,已被广泛应用于日志系统、区块链等众多应用场景中.目前现存的几个前向安全的有序聚合签名都是基于传统数论问题的,而这一问题在后量子时代将会变得不再困难.因而,寻找量子计算环境下前向安全的有序聚合签名已迫在眉睫.基于格上的小整数解问题,构造了标准模型下前向安全的格基有序聚合签名方案.为达到高效率目的,方案借助于固定维数格基委派技术实现密钥更新,达到前向安全性;随后通过消息添加技术和原像采样算法分别将待签消息和格上困难问题嵌入到签名中,使得签名在标准模型下是不可伪造的.     

考虑坝基岩体抗剪强度各向异性的重力坝抗滑稳定分析方法

为研究节理岩体抗剪强度各向异性特征对重力坝抗滑稳定性的影响,利用结构面网络模拟技术,计算节理岩体在主滑动方向上沿不同角度剪切的连通率与相应的抗剪强度参数,对Mohr-Coulomb强度准则进行各向异性修正。在此基础上,结合极限分析法,提出了一种考虑岩体抗剪强度各向异性特征的重力坝抗滑稳定分析方法。将该方法应用于向家坝泄12坝段的深层抗滑稳定分析,并与传统方法的计算结果进行对比。结果表明:该方法与传统方法获得的临界滑裂面位置比较接近,但其抗滑稳定安全系数明显小于传统方法,且临界滑裂面的剪出段倾角与坝基岩体连通率的最大值方向基本一致,和实际情况相符。该方法充分考虑了岩体抗剪强度各向异性的影响,对合理评价重力坝的抗滑稳定性具有重要的工程和现实意义。