一种新信息熵定义及其在图像分割中的应用

熵阈值法是图像分割中的重要方法,并在图像处理中得到了广泛的应用。针对香农熵阈值法因存在对数计算而导致计算量过大的问题,本文首先提出了一种新的信息熵;其次对其一些性质进行了探讨;最后用于图像分割的阈值选取。实验结果表明,本文的新熵阈值法是可行的,且其计算所需时间量远小于比香农熵阈值法。     

基于重连机制的复杂网络鲁棒性分析

随着电力系统、交通系统、通信系统等基础设施网络的广泛使用,提高复杂网络的鲁棒性具有重要意义.重连机制是一种高效且简洁的方法,常用于提高网络的鲁棒性.基于0阶零模型的重连机制通过对边的随机删除和创建操作来提高网络的鲁棒性,其尽管保持了网络的边数,但会引起节点的度值发生变化,如基于香农熵的重连算法;基于1阶零模型的重连机制通过随机选择两条边进行换边操作来提高网络的鲁棒性,其尽管保持了网络的度分布,但随机选边难以准确找到合适的节点,增加了算法的时间成本,如基于最大连通分支的重连算法.因此,为了保持网络的度分布且快速提高网络的鲁棒性,提出了一种基于1阶零模型的快速重连算法(Fast Rewiring Mechanism based on 1-order Null Model,FRM).FRM算法通过比较每条边的两个端点度值的差异为边加权,根据边的权重优先选择权重较大的两条边,并创建度值相似节点之间的连边来提高网络的鲁棒性.在3个真实网络数据上与4种代表性重连算法相比,对比实验结果表明,FRM算法在度中心性、介数中心性和Page-Rank中心性攻击下最大连通分支中的节点比例s(Q)、基于最大连通分支的鲁棒性指标R和基于香农熵的鲁棒性指标I(G)的表现都更好.     

一种香农编码优化算法的改进

针对香农编码优化算法在编码效率方面存在的不足,提出一种基于信源符号码字重新分配而使平均码长变短的优化算法。新算法在原优化算法的基础上,通过判断优化码的码长是否随概率的递减而递增来决定该优化码是否需要进一步优化。鉴于改进算法只对优化码的码长不是随概率的递减而递增的情形才有效,首先设计一个优化码能否改进的判断算法,通过对优化码的判断,然后对能进一步优化的优化码用改进算法优化。改进算法用选择排序算法对优化码进行重新分配,使得分配后的码字满足码长随概率的递减而递增。算例仿真表明,对能进一步优化的优化码,改进算法可以进一步提高优化算法的编码效率。     

改进的分水岭图像分割算法

针对分水岭图像分割算法对噪声敏感和易于产生过分割现象,提出了一种基于粒子群和区域生长的改进分水岭算法。该算法将区域生长与分水岭分割算法相结合,依据香农熵构建一个目标函数,确定区域生长参数;利用灰度均值计算区域间的差异度,将比较小的区域合并到与之相邻的差异度最小的区域中;利用粒子群算法对该目标函数进行全局寻优,实现图像分割。实验证明新算法较已有的几种分割算法有了很大提高,并有效地解决了分水岭算法的过分割问题,分割结果更加符合人的直观视觉特性,是一种有效、准确且实用的图像分割方法。     

浮游生物生物学评价在乐昌峡水质监测中的应用

浮游生物是水生食物链的基础,在水生生态系统中占有重要地位,许多浮游生物对环境变化反应很敏感,可作为水质的指示生物。该文以乐昌峡水利枢纽水库中浮游生物的香农—威纳多样性指数[1]和群落均匀度指数评价库区水体营养状况,该方法区别于常规水质监测模式,从另一个方面反映了水体水质,可为乐昌峡水环境保护工作提供依据,对提高枢纽水资源管理水平,保障枢纽的安全、高效运行具有重要意义。     

基于并行点火PCNN模型的图像分割新方法

提出一种并行点火脉冲耦合神经网络(Parallelized firing pulse coupled neural networks, PFPCNN)模型的图像分割方法. 首先用改进的Unit-linking PCNN (ULPCNN)模型对图像进行增强, 便于后续的图像分割. 然后采用PFPCNN新模型对增强后的图像进行分割, 最后用最大香农熵方法判定最佳分割结果. 各种复杂场景下的仿真实验及定量评价表明, 本文提出的图像分割方法, 其效果明显优于常规的PCNN分割方法.     

轮廓波域Entropy—Fourier旋转不变算子在纹理分类中的应用

针对图像的旋转问题,提出一种基于contourlet域的旋转不变纹理描述算子。对contourlet变换后的系数进行处理,提取子带香农熵作为特征向量,然后对各个尺度的特征向量进行离散傅立叶变换,得到旋转不变的纹理特征。利用傅立叶谱的对称性,将特征向量进一步降维。最后采用支持向量机和欧式距离对纹理图像进行分类。在包含1456幅图像的自建图像库中进行分类实验,结果表明该方法在低计算复杂度的优势下。能获得较好的分类性能。     

多芯光纤熔接与测试研究

多芯光纤(MCF)是空分复用(SDM)技术的重要传输介质,能够数倍地拓展现有单根光纤的通信容量,然而MCF结构复杂度高、测试难度大,尚无测试标准。文章根据MCF的结构特点,结合在MCF开发中的技术经验,规范了MCF的熔接方法以及主要参数的测试方法,为未来MCF的大规模商用化奠定了基础。     

基于分段香农能量与结构特征提取的心电Ｒ波检测方法

R波检测是采用心电图(electrocardiogram, ECG)评估心率变异性与检测其他特征波的基础。针对便携式采集环境中受运动伪迹与噪声影响的ECG记录,存在R波检测准确度低的问题,提出了一种基于分段香农能量与结构特征提取的R波检测方法。首先采用平稳小波变换(Stationary Wavelet Transforms, SWT)提取原始ECG信号中的R波主要成分,然后通过分段香农能量增强R波特征信息,利用Hilbert变换的正交性质提取候选点,再采用结构特征分析校验候选点,最后根据心率标准优化结果,实现检测R波。将该方法应用4个典型ECG数据库,并与4种应用广泛的检测方法进行比较,在3个受噪声影响的ECG数据库检测实验中,该方法在R波检出个数方面分别提高了1.7%、20.17%与30.18%以上,F1分数指标上分别至少提高了1.3%、5.12%和4.7%,在临床ECG数据库检测实验中,所提方法的灵敏度、阳性准确率与F1分数均达到了99%以上。     

基于香农采样定理的结构风振时域计算改进

基于同步测点的风压时程数据的响应计算有两种方法:时域法和频域法,它们得到的结果存在一定的差异。针对如何改善时域算法的精度进行研究,提出基于香农采样定理对风压时程数据进行加密的方法。将此方法运用到一个有解析解的两自由度结构算例和一个实际工程算例中,对采样数据量和采样频率都一定的荷载时程数据进行香农插值加密;分别采用插值加密之后的数据与未插值加密的数据进行计算,得到频域和时域结果。通过计算结果的比较得到以下结论:荷载时程数据相同的情况下,对于风致振动响应,频域计算的结果一般比时域计算更精确,时域计算的误差主要由高频部分的误差引起;运用香农采样定理,对已采得的数据进行插值加密,频域计算精度基本不变,但时域计算精度能得到提高。