系统理论模型在离散数学教学中的实践与探索

离散数学作为计算机科学与技术专业的一门重要专业基础课,掌握好该门课程相关知识要点,对计算机专业其它专业课程的学习将会有很大的帮助。为此,将系统理论模型相关知识融入到离散数学课堂中,有助于培养学生的大局观、系统观、创新思维能力以及综合协调能力。     

基于神经网络分类的图像水印算法

将人工神经网络（ANN）、广义猫映射及概率统计等知识相结合构造了一种图像空间域水印算法。采用神经网络作为载体图像的纹理分类器,突出原始图像的纹理区。使用广义猫映射对水印进行置乱预处理,提高了水印信息的安全性。水印嵌入时采用最小化像素改变的优化策略,提取时应用概率统计等知识较好地实现了水印信息不可见性和鲁棒性的统一。实验结果表明,该方法能有效地抵抗剪切攻击、噪声攻击、最低有效位（LSB）攻击、滤波攻击等。     

脆弱水印技术在关系数据库保护中的应用研究

利用脆弱水印技术,设计并实现了一个关系型数据库防护系统。该防护系统由水印生成、水印嵌入、水印提取和篡改检测四个模块组成。利用水印技术,对数据库信息进行篡改的判断与定位,篡改的元组或属性借用水印技术可实现恢复。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于IFS理论的数字水印算法

为了使数字水印算法具有更好的鲁棒性,首先阐述了迭代函数系(iterated function system,IFS)理论,并给出了构造IFS吸引子的随机迭代算法;然后从理论分析了IFS吸引子抗几何失真的特性,并提出了一种非对称数字水印算法;接着利用三点法将数字水印信息转化为IFS码,并由重构的分形水印图像与原始图像进行相关性处理得到索引集;最后版权者和第3信任方用私钥将索引集进行数字签名和加盖时间戳。水印检测时,只需利用第3信任方和版权者的公钥,而不需要原始图像参与。实验结果表明,该算法对噪声、滤波、压缩、旋转等图像处理方法具有较好的鲁棒性。     

自来水表管接头及螺母断裂分析

通过对断裂位置的应力计算及断裂位置的微观组织分析,应用裂纹理论及材料力学相关方法,对自来水表管接头及螺母断裂进行了分析研究。结果表明由于铸造工艺及车削加工的不当导致了断裂的发生。     

扩展的分形L-系统与自然景观的动态模拟

介绍了L-系统的概念以及作图原理,在单规则作图机制的基础上,提出了伪L-系统的多规则产生式机制,同时把边长的随机性引入到L-系统中,得到了较为理想的自然景物。将上下文相关的L-系统在理论上进行了扩展,把控制参数引入其中之后,可以使图像按照既定的构想发生变化,得到了更加逼真的动态自然景观。     

基于Perlin噪声函数和动力学的树木折枝模拟

针对树木在风中摇曳的自然现象,提出风力过大引起的折枝现象的模拟。采用Perlin噪声函数模拟动态风场变化,应用动力学知识分析树枝的运动细节得出树枝变形的公式,加入到字符龟解释中,并使用多种规则表达式进行编程实现。实验结果表明树枝在风场作用下作为一个整体运动并最终随机断裂,符合物理上的连续性和一致性。该方法模拟的树木折枝逼真,可应用于游戏、娱乐等行业的形态模拟中。     

基于单张图像的三维人脸建模与表情动画

在人机交互、数字娱乐等领域,传统的表情合成技术难以稳定地生成具有真实感的个性化人脸表情动画.为此,提出一种基于单张图像的三维人脸建模和表情动画系统.自动检测人脸在图像中的位置,自动定位人脸上的关键点,基于这些关键点和形变模型重建个性化三维人脸模型,对重建的人脸模型进行扩展得到完整的人脸网格,采用稀疏关键点控制的动画数据映射方法来驱动重建的人脸模型生成动态表情动画.实验结果表明,该方法稳定性强、自动化程度高,人脸模型与表情动画比较逼真.     

自来水表管接头及螺母断裂分析

通过对断裂位置的应力计算及断裂位置的微观组织分析,应用裂纹理论及材料力学相关方法,对自来水表管接头及螺母断裂进行了分析研究。结果表明由于铸造工艺及车削加工的不当导致了断裂的发生。     

基于HVS和分形自相似的数字水印算法

在传统分形图像编码的基础上,借用人类视觉系统(HVS)的掩蔽特性,对分形域上的水印方法进行了研究.在空间域上对原始图像进行预处理,使原始图像的纹理区得到了突出,对纹理区图像进行分形压缩编码的同时,实现了水印的嵌入和提取操作.水印提取时运用概率统计知识,提高了水印检测的准确度和水印抵抗攻击的鲁棒性.实验结果表明,该算法对剪切、噪声、滤波、JPEG等图像处理方法具有较好的鲁棒性.