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2014年 第0卷 第7期    刊出日期：2014-07-16

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人工智能

中文产品评论结构化引擎

杨 慧1，刘红岩2，何 军3

2014, 0(7):  1-7+15.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.001

摘要 ( 191 )  

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为实现网络上非领域相关的中文产品评论信息的搜索及结构化，设计并实现中文产品评论结构化引擎，该引擎通过抓取网络上指定产品的评论，抽取评论中的特征与意见，判断意见的极型，将评论以（特征，意见，极型）的结构化形式输出给用户。其中特征意见抽取解决了产品隐形特征抽取问题。实验结果表明该引擎的特征意见召回率与准确率、意见极型判断准确率等指标可以满足用户需要。

一种混合改进遗传算法的嵌套分区算法

宗德才1，王康康2，丁 勇3

2014, 0(7):  8-15.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.002

摘要 ( 266 )  

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提出一种混合改进遗传算法的嵌套分区算法用于求解旅行商问题。该算法首先使用加权抽样法产生初始最可能域，用全局数组保存每个区域的历史最优解，设计子域交叉算子和子域变异算子，并用改进的遗传算法搜索每个子域和裙域的最好解，然后对Lin-Kernighan算法进行改进，并且在搜索裙域中最好解时，对种群中优秀个体用改进的Lin-Kernighan算法进行优化。对TSPLIB中问题实例的仿真结果表明，所提出的混合改进遗传算法的嵌套分区算法在求解旅行商问题时可以获得高质量的解。

一种新的模糊聚类有效性指标

汤官宝

2014, 0(7):  16-18+23.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.003

摘要 ( 213 )  

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结合模糊聚类的类内紧致性和类间分离性信息，提出一种新的模糊聚类有效性指标。该指标能够确定由模糊C-均值算法（FCM）所得模糊划分的最优划分和最佳聚类数。在1个人造数据集和4个真实数据集上进行对比实验，结果表明该指标性能的优越性。

基于语义网络的海量源码搜索引擎

胡 翔1，舒礼莲2

2014, 0(7):  19-23.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.004

摘要 ( 211 )  

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提出一种通过类自然语言输入在海量源码库中进行代码搜索的方法，旨在提高开源代码在方法层面的重用性。相比于传统的关键字匹配的海量源码搜索方案与基于自然语言的上下文相关的项目内定位方法，本文的程序分析结合语义网络的算法既可解决前者由于源码中缩写与近义词问题带来的目标无法匹配的问题，同时也可解决基于自然语言的源码定位受限于指定项目无法在应用于海量源码搜索的限制。最后通过实验验证引擎的可靠性与可用性。

一种改进的基于潜在语义索引的文本聚类算法

侯泽民，巨 筱

2014, 0(7):  24-27.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.005

摘要 ( 211 )  

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提出一种改进的基于潜在语义索引的文本聚类算法。算法引入潜在语义索引理论，改进传统的SOM算法。用潜在语义索引理论表示文本特征向量，挖掘文本中词与词之间隐藏的语义结构关系，从而消除词语之间的相关性，实现特征向量的降维。改进传统的SOM算法的局限性，准确给出聚类类别数目的值。实验结果表明，本算法的聚类效果更好，聚类时间更少。

 基于案例推理方法的相似航材需求预测

丁广威，周 伟，程 瑞，张 兵

2014, 0(7):  28-30+35.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.006

摘要 ( 228 )  

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海军航空兵发展很快，出现的新机型较多。根据航材的发展具有同源性和继承性的规律特点，深入分析航材的特性，应用案例推理的相关理论，构建相似航材确定的模型方法。并通过实例验证该方法的科学性，对新机型航材保障工作提供理论依据。

基于K均值聚类的传输函数设计方法

陈基伟，范 茵，向俊利，李 骞，周 蕊，杨同满

2014, 0(7):  31-35.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.007

摘要 ( 213 )  

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在直接体绘制中，传输函数定义了从体数据属性到光学属性的映射关系，直接决定了体绘制的效果，是体绘制研究的关键技术之一。传统的多维传输函数是基于体数据和梯度体数据进行设计的，本文提出基于K均值聚类的传输函数设计方法，并在此基础上进行气象数据的分类方法研究，实现基于GPU的气象台风数据的直接体绘制。

基于兴趣模型的查询扩展

田永昌1，李 颖2

2014, 0(7):  36-39.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.008

摘要 ( 226 )  

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针对信息检索中查询与文档集之间可能存在的“词不匹配”问题，基于兴趣模型提出一种将概念化的兴趣知识与向量空间模型相结合的查询扩展方法。该方法能根据阈值来判断查询扩展是否可行。用户的兴趣偏好是通过Agent代理实时获取的，兴趣知识采用HNC（Hierarchical Network of Concepts, 概念层次网络）理论的概念符号体系表达，这样便于计算概念之间的相似度。实验结果表明，经过查询扩展后的结果相对于未加入查询扩展的结果在性能上提高了29.1%。

软件工程

一种基于目标转换的用例建模方法

林郁峰，陈中育，骆正平，吴星同

2014, 0(7):  40-44.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.009

摘要 ( 257 )  

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在基于目标的需求建模方法中，从目标到需求的分析过程，因为过度依赖自然语言导致建模效率低和准确性不高等问题。本文引入可扩展标记语言XML，将目标转化为XML描述，给出XML转换算法，明确“关注点”及其关系，得到用例模型，其建模过程避免了自然语言的二义性。

基于青鸟接口规约的全领域模型系统

潘中奎1，廉士弟2，赵 琪1

2014, 0(7):  45-48.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.010

摘要 ( 162 )  

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现有的构件模型难以对领域的共性和变化性进行定义与描述，致使构件的粒度大小难以控制。基于常用的树形程序的特点，提出一种基于青鸟接口规约的全领域构件模型系统，整个系统由全领域构件模型及相应的二次加工工具系统组成。全领域构件模型能对领域中一族具有共性和变化性的描述进行代码实现；二次加工工具系统能对全领域构件进行二次加工，剔除构件中的冗余子模块。此全领域构件模型系统能够有效解决代码构件开发中经常遇到的构件的粒度大小问题。

基于在线压缩的数据采集存储系统

扶元地，张延园，林 奕

2014, 0(7):  49-52+57.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.011

摘要 ( 180 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在高速数据采集存储系统中，随着数据存储速度需求越来越高，数据带宽和计算能力的快速增长，存储性能越来越成为系统性能的瓶颈。为此，设计并实现一个基于在线压缩的数据采集存储系统。该系统通过提供一套简单的API，实现自身的灵活性以及高可集成性。系统允许用户注册自己的压缩算法，同时向用户屏蔽压缩数据的管理，并且对数据压缩以及存储过程进行优化。实验结果表明，在数据达到一定压缩率情况下，该系统显著地减少数据存储时间，提高了系统的存储速率，同时提高了存储空间利用率。

基于MPI+OpenMP的红外弱小目标检测并行计算

贺维维，吴 京，曾瑶源

2014, 0(7):  53-57.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.012

摘要 ( 161 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为有效监控红外弱小目标运动的全过程，必须采用多个波段同时探测，但是多波段探测必然带来计算时间的大幅增长，无法满足实际应用中对目标检测实时性的要求。针对这一问题，本文提出一种基于MPI+OpenMP的层次化并行方法，充分利用消息传递模型和共享存储模型的优势，并基于多处理器节点集群进行测试。实验结果表明，该并行程序在保证相同的检测概率的情况下加速比达到8.61，极大地提高了目标检测的效率。

图像处理

基于压缩传感的多样本目标跟踪算法

陈 茜，狄 岚

2014, 0(7):  58-62+67.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.013

摘要 ( 184 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对实时目标跟踪会产生跟踪不稳定、易漂移、被遮挡就丢失的问题，提出改进的多样本跟踪算法。在压缩传感实时跟踪中，通过增加随机测量矩阵产生新的压缩感知特征，融合多个正负样本。结合boosting学习方法更新特征权值并改进置信图估计，解决目标漂移和丢失问题。实验结果表明，该方法在目标运动、纹理和环境显著变化以及被部分遮挡的情况下，跟踪的鲁棒性依旧很高，能达到稳定、实时的目标跟踪。

基于SIFT的图像匹配算法

周丽芬

2014, 0(7):  63-67.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.014

摘要 ( 212 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

直接用SIFT算法对较模糊图像进行关键点提取时，提取的关键点个数较少且进行下一步匹配时错误匹配较多。提出一种基于SIFT特征的匹配算法，首先利用拉普拉斯算子对图像进行锐化处理，使其边缘得到突出，然后利用SIFT算法进行关键点提取，最后利用双向匹配算法进行图像匹配。实验结果表明，利用本文算法进行匹配比直接用SIFT算法进行匹配时的匹配点数更多，匹配效果更好。

模糊形态结构元素的量子态模型

张成斌，王开福

2014, 0(7):  68-70.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.015

摘要 ( 254 )  

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量子计算作为一种新型的计算理论模型，正逐渐成为信息研究领域关注的焦点。为实现模糊形态学与量子计算模型的有效融合，提出一种基于量子态模型表示模糊结构元素的方法。受量子信号处理理论的启发，用多量子位系统表示模糊结构元素，将隶属度表示为量子态概率。经过量子测量，使得模糊结构元素坍缩为清晰结构元素。结合仿真实例，表明了量子态模型的可行性，以及使用坍缩后结构元素的形态滤波器能有效地滤除噪声，并能很好地保留图像的细节信息。

基于云计算的大规模人脸特征检索

张志强

2014, 0(7):  71-74+79.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.016

摘要 ( 232 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

传统算法在人脸图像的匹配过程中，需要对每张特征人脸逐个对比，随着图像数量不断增多，对比时间延长，从而降低匹配效率。提出一种基于云的海量人脸特征匹配算法，首先通过广域云网络模型来提取人脸特征权值参数，然后对特征参数矩阵转换处理，最后应用转化后的矩阵匹配人脸特征。应用该方法构建的云平台，结合改进的ASM算法预判模型特征，可以更有效提高匹配程度。实验表明，本文算法在对海量人脸图像匹配中，具有较传统算法耗时更少的优点。

基于视觉技术的手势跟踪与动作识别算法

熊俊涛1，刘梓健1，孙宝霞2，俞守华1，陈建国1

2014, 0(7):  75-79.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.017

摘要 ( 268 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

对工业生产线上规程化操作动作进行手势跟踪与动作识别研究。首先选取YCbCr颜色模型进行手部区域识别，获得完整手部区域；然后利用Euclidean距离变换计算相邻2个手部运动轨迹点之间的距离和各帧图像的手部运动速度；再利用扩展有限状态机模型实现手部运动的分割，将分割的多个动作与建立的动作模板匹配，利用Hausdorff距离匹配法判断匹配结果的准确性，实现手部动作的识别。实验结果表明：该手部动作识别算法对背景干扰和摄像头轻微震动具有一定的抗噪能力，有较高的动作识别正确率，能够满足现实工作环境下的应用需求。

一种改进遗传退火算法的图像分割方法

谭定英，陈平平，李学征，唐 蓉

2014, 0(7):  80-84+88.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.018

摘要 ( 260 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

图像分割是图像处理和分析的基础，本文通过分析遗传算法（Genetic Algorithm, GA）在图像分割中的应用优劣，提出利用模拟退火思想的改进遗传退火（Genetic Simulated Annealing Algorithm, GASA）的图像阈值分割算法，算法整个运行过程由冷却温度进度表控制，使用改进的最大类间方差公式作为遗传算法的适应度函数，从而求得灰度图像的一个最佳阈值用于图像分割。实验结果表明，基于改进遗传退火算法的最大类间方差图像分割方法能较好提高算法的全局搜索能力，避免遗传算法陷入局部最优，并且能更快速、更稳定收敛到最佳的分割阈值，得到更好的图像分割效果。

基于结构字典的图像修复算法

刘春荣

2014, 0(7):  85-88.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.019

摘要 ( 227 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

随着稀疏表示理论的日渐完善，利用信号的稀疏性对图像进行修复得到广泛应用。本文针对传统的字典仅是一种无结构的扁平的原子的集合，没有充分利用原子之间相关性的问题，提出基于结构字典的图像修复算法。实验结果表明了该算法的有效性。基于结构字典的图像修复算法不仅可以训练字典更紧致地完成图像修复任务，而且训练得到的字典具有平移不变性、尺度灵活性等优点。

基于双线性模型的人脸表情识别技术

徐 欢

2014, 0(7):  89-93.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.020

摘要 ( 214 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对现阶段人脸表情识别过程中所遇到的问题，基于三维数据库BU-3DFE中的三维表情数据，研究三维人脸表情数据的点云对齐及基于对齐数据的双线性模型建立，对基于双线性模型的识别算法加以改进，形成新的识别分类算法，降低原有算法中身份特征参与计算的比重，最大可能地降低身份特征对于整个表情识别过程的影响。旨在提高表情识别的结果，最终实现高鲁棒性的三维表情识别。

信息系统

插件式智能麻醉系统

王灿灿1，赵逢禹1，王 勇2

2014, 0(7):  94-97+103.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.021

摘要 ( 207 )  

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在手术麻醉管理信息系统中增加智能麻醉系统，利用麻醉专家知识库和最优麻醉案例知识库对麻醉方案进行检查和优化。麻醉专家知识库基于专家的经验知识和麻醉规则建成，用于检查麻醉方案；最优麻醉案例知识库基于对大量的成功案例进行挖掘而建成，用于优化麻醉方案。智能麻醉系统以插件形式整合到手术麻醉管理信息系统中，减少开发周期，降低开发成本。

电动汽车远程监控系统

龚 文，张 辉，熊 志

2014, 0(7):  98-103.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.022

摘要 ( 290 )  

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设计并实现基于GPRS无线网络的电动汽车远程监控系统，该系统将电动汽车车载监控终端获取的GPS数据及从车辆CAN总线获取的电池、电机等数据整合后，通过GPRS无线网络发送到监控中心，监控中心按自定义的数据传输协议进行解析，并通过后期分析处理实现对车辆运行状态的远程实时监控。

基于Android的手机签到系统

狄三云，宋丽红，张 铠

2014, 0(7):  104-108.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.023

摘要 ( 249 )  

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介绍一款基于光学字符识别及嵌入式数据库技术的移动终端应用，可便捷地记录、管理和上传考勤报表，生成考勤成绩，实现了低成本高效率的考勤管理。

网络与通信

基于负载容量的计算机网络级联失效模型

王红伟，赵慧娜

2014, 0(7):  109-112+116.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.024

摘要 ( 240 )  

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基于计算机系统初始化负载能力、路由控制策略与节点转发速率，针对级联失效在计算机系统网络服务性能上的影响，构造一种考虑服务性能的计算机网络级联失效模型。该模型从多个影响参数层面考虑，有效衡量级联失效对于计算机网络服务性能的影响因素变量值。通过综合分析，该模型对于防控网络级联失效问题能够给予一定的实践指导。

基于方向优先和对向搜索的改进Dijkstra算法

唐彩红

2014, 0(7):  113-116.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.025

摘要 ( 231 )  

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传统Dijkstra算法在搜索最短路径时需要逐一遍历网络图中所有顶点，计算量大，占用存储空间大，搜索效率很低。因此，针对交通网络的空间特性和传统算法的不足，改进存储结构，采用“方向优先+对向搜索”相结合的搜索方法，以减少存储空间，缩小搜索范围，从而加快搜索速度，提高算法的搜索效率。实验数据表明：与传统算法相比，改进的算法能够更有效地搜索交通网络中的最短路径，具有更好的实用价值。

基于SP调度策略的簇树型无线传感网络QoS上界研究

陈越洋，顾 平，张 超

2014, 0(7):  117-120.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.026

摘要 ( 224 )  

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为了改善无线传感网络在最坏条件下的网络服务质量（Quality of Service, QoS），本文将严格优先级（Strict Priority, SP）队列调度引入簇树型无线传感网络中，分析SP队列调度对网络中数据流获得的保证服务的影响，并利用网络演算推导簇树网络中各深度路由节点的时延上界、缓存上界及网络的端到端时延上界。通过实例分析，表明SP队列调度能够有效减小网络的最大端到端时延。

扁平化以太网中的用户管理模式

刘治纲，朱玲红

2014, 0(7):  121-124.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.027

摘要 ( 231 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

扁平化以太网是一种以多业务路由器为核心的新型网络模型。为了更好地发挥该模型的优越性，本文提出一种用QinQ的PUPV用户接入方式同基于BRAS的IPoE用户认证方式相结合的以太网用户管理模式，以解决传统以太网面临的用户安全接入、用户管理运维中的困难。本方法已经在实际校园网环境中实现，提高了用户管理水平和运维效率。

Petri网结点精化及其应用

祁方民

2014, 0(7):  125-128+132.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.028

摘要 ( 202 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在Petri网精化概念的基础上，给出一种解决Petri网结点爆炸问题的方法，该方法针对精化的定义，从库所和变迁的约束条件入手，分析结点精化的可行性和方法，并给出证明。该方法的建立为今后利用Petri网进行建模提供了必要帮助。

信息安全

基于膨胀系数的正则表达式分组算法

王美阳1，唐学文2，杨正益3

2014, 0(7):  129-132.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.029

摘要 ( 269 )  

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确定性有限自动机(Det­erministic Finite Automata, DFA)匹配速度远快于非确定性有限状态自动机(Non-deterministic Finite state Autom­ata, NFA)，但大量正则表达式转换为DFA时会引起状态爆炸而占用巨大的存储空间。首先定义膨胀系数(Expansion Coefficient, EC)来描述正则表达式的膨胀特性，然后在膨胀系数这一概念基础上，提出一种高效的分组算法——IGA(Improved Grouping Algorithm)算法对正则表达式进行有效分组，将容易引起状态爆炸的正则表达式相互隔离，从而节省存储空间。实验结果表明，与原有算法相比，在相同分组数目时IGA算法平均能够减少25%的状态数。

基于曲面拟合的彩色图像数字水印算法

鲁 坚，涂广毅，吴海燕

2014, 0(7):  133-136.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.030

摘要 ( 179 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

探讨一种基于曲面拟合的彩色图像数字水印嵌入与提取算法。该算法在曲面拟合方案中采取自适应分割的方法将图像分割为16×16、8×8和4×4三种尺寸的子块，选取4×4的子块来嵌入水印信息，为提高水印的鲁棒性，对选取的4×4的子块采用伪随机置乱的方式将子块的顺序置乱，然后将伪随机置乱后的水印比特加载到子块的曲面某一个较稳定的参数上。同时为消除曲面拟合带来的误差，采用误差补偿的方式提高嵌入水印后载体图像的质量。实验表明，新算法能有效地抵抗压缩、滤波、噪声和剪裁等常见的攻击，具有很强的鲁棒性。

基于超混沌系统的自适应图像加密算法

李伊林

2014, 0(7):  137-141+145.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.031

摘要 ( 238 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

基于超混沌系统提出一种自适应图像加密算法。先对超混沌信号进行改造处理，并根据明文像素信息对序列进行变换，使得密钥序列对明文图像敏感；然后以前一个加密像素为基础，通过非线性运算产生中间密钥自适应加密后一个像素，直至所有像素加密完成；最后分别从统计特性、抗差分攻击、密钥敏感及密钥空间和执行效率对算法进行仿真分析，结果显示该算法具有安全性高、运行效率高等特点。

基于MPI的并行密码恢复框架

蒋璐瑾

2014, 0(7):  142-145.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.032

摘要 ( 239 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

现代信息系统中，使用密码保存加密数据是维护数据保密性的基本方法。当需要解密未知密钥的加密数据时，通常需要几百万甚至几百万亿次的解密操作。这些解密操作虽然计算复杂度较高，但是不同的解密操作相互独立而易于并行。所以，使用高性能计算机（HPC）可以减少数据解密的时间。本文设计一个基于MPI的并行密码恢复框架(P²RF)，该框架把需要解密的数据和候选密钥在任务级分布到不同的计算节点上，计算节点再根据节点计算资源配置的不同把计算分布到计算资源上。实验结果表明：P²RF的扩展性随着节点的增多而线性扩展。

应用与开发

小波分解在带钢缺陷检测中的应用

徐帅华，管声启，陈龙龙，李 婷

2014, 0(7):  146-149.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.033

摘要 ( 210 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

光照不均会降低带钢图像的质量，在研究带钢缺陷特点的基础上，提出一种新的带钢缺陷检测方法。首先，对图像取对数处理并进行小波分解，其次分别对小波分解的子图进行同态滤波，然后对滤波后的子图进行中央周边差操作形成差分子图，在此基础上，对差分子图进行融合处理并取指数处理得到高对比度的缺陷图像，最后采用Otsu分割方法对缺陷图像分割。实验结果表明，该方法能增强缺陷图像对比度，图像细节部分清晰，同时可抑制噪声的影响，能够有效地实现缺陷图像的分割。

基于虚幻引擎的ROV实时运动仿真

李 珅，廖华丽

2014, 0(7):  150-153+158.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.034

摘要 ( 322 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了让岸上观察人员“身临其境”地了解ROV(Remote Operated Vehicle)的水下工作情况，结合ROV反馈的各种数据，开发一个三维虚拟平台，逼真地展现ROV的实时水下运动状态。以3DS Max、虚幻游戏引擎(Unreal Development Kit)和VS2010(Visual Studio 2010)为开发工具，利用UnrealScript编写TCP/IP代码读取机器人位姿、速度等级信息，进而驱动三维模型框架及舵机、螺旋桨的姿态变化，展现ROV此时此刻的水下状态。

基于OPNET的企业网络扩展和升级方案仿真分析

刘 庆，刘开芬

2014, 0(7):  154-158.  doi:10.3969/j.issn.1006-2475.2014.07.035

摘要 ( 206 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

针对企业网络在进行扩展和升级时效果不可预见性问题，提出利用OPNET对网络扩展和升级方案进行仿真分析，通过分析网络扩展和升级前后关键性能参数变化，来判断网络扩展和升级方案的可行性。实验结果表明，利用OPNET来仿真分析网络扩展和升级方案，可以大大降低网络扩展和升级的风险，验证了企业网络扩展和升级方案的可行性。