计算机与现代化

无线传感器网络分簇和节点休眠综合性策略研究

陈龙,刘莉平,赵明,陈志刚

2015, 0(4): 1-5.

摘要 ( 145 )

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能量有限性是制约传感器网络寿命的瓶颈。在传感器网络中通常采用相似数据收集策略或者节点休眠策略来减少能耗延长网络寿命。但是以往的研究往往局限在其中一种机制：在基于相似

数据收集的分簇策略中，基本上所有的传感器节点都是处于活动状态，而在节点休眠机制中，往往也没有使用相似数据收集的思想进行网络的分簇。本文提出一种综合传感器网络分簇和节点休眠机制的

协议，将传感器网络的生命划分成若干个时间周期，在每一个时间周期中，确定每个节点的θ相似节点集并选出代表节点（Rnode）来发送感知的数据，并且休眠部分冗余的节点。仿真实验结果表明，在

保证网络覆盖的情况下，该协议能让传感器网络有更长的网络寿命。

一种基于语义的中文文本相似度算法

夏志明1，2，刘新1，2

2015, 0(4): 6-9.

摘要 ( 203 )

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利用《知网》计算词语的语义相似度，通过提取关键词进行文本相似度计算。将文本分词并过滤停用词后，结合词语的词性、词频和段频计算词语的权值，以便提取文本的关键词，通过计

算关键词之间的相似度来计算文本之间的相似度值。实验结果与对比值进行差异显著性分析表明,本文提出的方法相比传统的语义算法和向量空间模型算法，其精确性有了进一步的提高。

基于Rsync的远程文件同步优化模型

王宾,刘钊远

2015, 0(4): 10-13.

摘要 ( 135 )

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针对云存储中无法较细粒度地控制网络数据的传输而导致网络带宽利用低的问题，本文基于Rsync文件同步算法，以Hadoop分布式文件系统(HDFS)为研究目标，提出计算分离出云，本地数

据表与云服务端分布式缓存表共享部分校验值的远程文件同步优化模型。实验结果表明，该模型可有效提高云存储文件同步系统的I/O性能，减小同步的成本。

基于访问控制的无线传感网链式分层路由协议

许建真，曹欢欢，宋爱玲

2015, 0(4): 14-19.

摘要 ( 133 )

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针对无线传感器网络内节点能量受限的特性，提出一种基于访问控制的链式分层路由协议LHRPAC（Linked Hierarchical Routing Protocol Based on Access Control）。该协议考虑了节

点的能量和相对度这2个因素，从簇头选择、建链过程、节点间通信模式等角度对PEGASIS协议进行改进，在访问控制技术的基础上进行数据融合检测。仿真结果表明，LHRPAC可有效地提高实时数据传输

，延长整体网络的生命周期。

基于用户关联的热点话题检测方法

李洪利，王箭

2015, 0(4): 20-25,30.

摘要 ( 159 )

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为了提高从微博信息中检测热点话题的准确率，提出一种基于用户关联的热点话题检测方法。依据用户权威度对微博用户排序，过滤拥有低权威度值用户的相关微博信息。用户权威度通过

基于PageRank的微博用户权威度评价模型来计算。将用户权威度数据与微博评论数、转发数结合在一起，得到话题的热度值。实验结果表明，所提出的方法在微博应用中能够有效识别“僵尸”用户，使

漏检率和误检率分别平均降低19.78%和4.77%，能较好地提高热点话题检测成果的准确率。

基于位置的社交网络链接预测特征研究

王莹，郭宇春

2015, 0(4): 26-30.

摘要 ( 182 )

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基于位置的社交网络（Location-Based Social Network, LBSN）提供了用户在线网络关系和签到行为双重信息，连接了虚拟网络和现实生活。本文结合传统的基于网络结构和空间位置相

似性的LBSN链接预测方法，从签到时间和频率2方面提出新的链接预测特征，通过Brightkite网络数据统计分析证明其预测有效性。综合多种指标建立LBSN链接预测框架，实验结果表明加入这2类指标后

预测准确率有明显提高。

民用航空飞机注册号自动识别

杨清帅1，杨红雨1,2，兰时勇1,2，程鹏2

2015, 0(4): 31-36.

摘要 ( 282 )

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为了提高机场自动化水平，提出一种简单、有效的飞机注册号自动识别算法。对于机场摄像机获取的彩色跑道图像，首先采用Canny操作和轮廓检测提取飞机图像，为了便于计算机处理将

其转换为灰度图像；然后使用Hough转换和SWT(Stroke Width Transform)文本定位法定位飞机尾部的注册号；最后应用阈值法分割注册号，使用基于孔洞的字符模板匹配法识别注册号字符。实验结果表

明，该算法具有良好的飞机注册号识别效果，较强的鲁棒性，具有广泛的应用前景。

基于量子力学和拉普拉斯金字塔的图像融合方法

席亮1,2

2015, 0(4): 37-41.

摘要 ( 122 )

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针对数字图像的融合问题，研究一种基于量子力学理论的图像分解方法，并将其结合拉普拉斯金字塔变换，提出一种新的图像融合方法。先把2幅灰度图像表示成量子比特的形式，然后把

每幅图像分解成4幅特征子图，根据分解后特征子图的不同含义，使用不同的融合策略分别对子图进行融合。其中一幅子图使用拉普拉斯金字塔变换进行融合，另外3幅子图使用区域梯度取大法进行融合

，最后通过重构得到融合图像。仿真实验表明该方法融合效果较好，在主观视觉感受和客观评价指标上均优于传统的图像融合方法。

TLD视频目标跟踪方法改进

金龙,孙涵

2015, 0(4): 42-46.

摘要 ( 135 )

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TLD(Tracking-Learning-Detection)是Zdenek Kalal提出的一种新跟踪算法。该算法与传统跟踪算法的显著区别在于将传统跟踪算法与检测算法相结合来解决被跟踪目标在被跟踪过程中发

生的形变、部分遮挡等问题。对TLD算法进行改进，在算法检测模块引入基于Meanshift与Kalman的当前帧目标所在区域预估，有效缩小检测模块的检测范围，提高算法实时性及准确性；对原算法方差分

类器改进采用颜色特征分类器，提高算法对目标识别性能；对综合模块改进，提高算法目标跟踪成功率。通过实验对改进后的TLD及原TLD进行比较，实验结果表明，改进的TLD算法具有更高的跟踪准确性

及更好的跟踪实时性。

基于三维GIS的环境信息动态可视化

李国瑞,车明,王琳慧

2015, 0(4): 47-53,60.

摘要 ( 203 )

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环境问题日益加剧，人们对其关注度与日俱增，而目前鲜有直观、有特色的大气污染展示平台。针对这种情况，本文提出一种基于三维GIS的环境信息动态可视化方法，通过扫描线算法确

定研究区域，经过交叉验证比较，选用克里金插值算法对数据进行插值，将插值所得数据处理后发布为KML文件，并在嵌入Google Earth的网页中进行显示。本文以中国境内PM2.5监测数据为例进行可视

化效果展示，实验结果表明，此可视化方法可以直观、准确地展示数据，帮助使用者更加方便地了解当前的环境信息。

基于图像内容检索的作物病害识别数据库系统研究

濮永仙

2015, 0(4): 54-60.

摘要 ( 136 )

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针对作物病害诊断专家系统存在不足，提出基于图像检索的方式诊断病害。通过病害图像建立特征库、知识库、图像库等数据库，诊断时提取检索图像特征，求特征与特征库中特征的相似

度距离，按距离大小返回相似图像，依据返回结果获取病害的描述及防治措施。为提高检索的查准率和查全率，重点探索了病害图像数据库创建中特征库信息的获取和检索算法的设计。以烟草病害图像

为例，采用基于支持向量机与多特征选择检测彩色病斑边缘的方式分割病斑，提取病斑特征25个，利用双编码遗传算法和支持向量机对特征降维，以获取表征病害的有效特征17个及对应权重，对特征归

一化处理后建立数据库，并设计检索算法。实验结果表明，构建的图像数据库系统具有较高的查准率和查全率，其中融合病斑的多个特征检索的查准率比单一特征高。用这种方式诊断病害，除有较高的

病害识别率外，还有诊断结果的可视化，将其用于作物病害诊断专家系统中，将提高系统的鲁棒性，为实现病害的远程在线诊断提供了条件。

一种基于压缩传感的光场采集与重建方法

王晶一1，高航1，沈春林2

2015, 0(4): 61-64,69.

摘要 ( 154 )

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阵列相机是一种采集光场的常用方法，可以对多路光场直接采集，但是对于每一路光场都需要一台相机设备进行采集，成本较高、体积庞大。本文提出一种基于压缩传感的光场采集与重建

方法，这种方法使用少量相机组成稀疏相机阵列采集部分光场，利用超冗余字典，实现原始光场的重建。实验结果表明，稀疏相机阵列可以采集光场，并利用压缩传感技术训练合适的超冗余字典恢复出

较高质量的原始光场。

一种改进的小波阈值图像去噪方法

王琪1，程彬2，杜娟1，徐国清1

2015, 0(4): 65-69.

摘要 ( 173 )

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分析小波阈值去噪特点，针对软、硬阈值去噪存在伪吉布斯和边界模糊现象，提出一种改进的阈值函数和阈值估计方法，该阈值函数具有连续可导且偏差可变的特性，新的阈值估计方法具

有较好的自适应性。实验结果表明，该方法可以有效地去除白噪声干扰，无论从视觉效果上还是信噪比上，都优于软、硬阈值去噪方法。

基于广义霍夫变换的室外场景行人检测研究

张雪松

2015, 0(4): 70-73,77.

摘要 ( 161 )

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提出一种基于广义霍夫变换的室外场景行人检测方法。首先从少量标注图片中随机地提取行人图像碎片构造碎片字典，然后使用图像碎片对每一幅训练图片计算特征向量。为了能够在静态

图片中快速地检测行人，使用Gentleboost算法训练检测器，在每一次迭代时学习一个决策树桩弱分类器,该弱分类器可以从高维特征向量中选择一个当前区分度最好的碎片特征。在运行检测器时，所有

的弱分类器在测试图片中对于行人的可能出现位置进行投票。最后，将各个弱分类器的投票结果进行叠加，并用设定的检测阈值剔除得分较低的检测结果后得到检测输出。在LabelMe数据集上的实验表明

，该方法可以快速地在静态图片中检测出行人，需要较少的训练数据且有效地解决了部分遮挡问题。

基于CLAHE和改进的NIBLACK算法的手背静脉提取方法

喻恒，郑均辉

2015, 0(4): 74-77.

摘要 ( 167 )

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为了满足手背静脉识别对于特征提取的需求，本文对手背静脉提取方法进行了研究。首先采用CLAHE算法对手背静脉图像进行增强处理，然后对增强图像进行二值化处理。针对传统的

NIBALCK二值化算法容易产生噪声、断纹以及分块处理时的边缘阈值缺失的问题，提出一种局部静态阈值与NIBLACK相结合的改进算法。实验结果表明，该方法可以有效地克服光强因素对图像提取的影响

，消除传统方法的噪声过多、纹络断裂的现象，保持完整清晰的静脉纹络结构，满足后续识别工作的需要。

基于分割质量的遥感图像最优尺度分割方法研究

庄仲杰，崔宾阁

2015, 0(4): 78-81.

摘要 ( 122 )

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实现最优尺度分割是遥感图像自动化分割的理想目标。本文首先定义遥感图像区域对象的分割质量，然后使用连续的多个尺度对遥感图像进行分割，计算每一尺度上所有区域对象的分割质

量，最后计算原子区域对象的最优分割尺度，实现遥感图像的最优分割。通过目视判断和定量分析发现最优尺度分割结果优于单尺度分割结果。

考虑视觉显著性的部分相似图像检索

陈秋平

2015, 0(4): 82-85,89.

摘要 ( 127 )

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当前流行的图像检索系统普遍采用词袋（Bag-of-Words）模型表示图像视觉内容。由于传统的视觉词袋模型忽略了局部特征间的几何关系，考虑几何约束的后处理方法明显地提高了检索准

确率。这些方法认为每个局部特征点是平等的，然而在实际情况中，图像中的局部特征点对于部分相似图像检索任务的重要性是不同的，比如位于相似图像区域上的特征点要比位于背景图像区域的特征

点重要。鉴于此，提出考虑图像特征点重要性的部分相似图像检索算法。首先用视觉显著性算法来计算图像每个像素点的显著性（即重要性），然后在几何验证计算图像间匹配分数中考虑匹配局部特征

点的重要性，最后在广泛使用的相似图像检索数据集上对提出的算法进行验证。实验结果表明了本方法的优越性。

一种反应釜温度模糊控制器的设计与实现

陈杰1，杨俊峰2，徐红波1,姜建华1

2015, 0(4): 86-89.

摘要 ( 179 )

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反应釜是化工生产过程中的关键设备，准确控制反应釜内温度是提高化工产品的质量和产量，实现优质、稳定和节能生产的有效途径。本文基于模糊控制理论，设计一种反应釜内温度模糊控制器，研究模糊控制器输入和输出变量的确定、精确量的模糊化、模糊控制规则的设计、输出量的模糊判决和基于规则修改的模糊控制方法。以STM32F103RB单片机为核心搭建硬件平台，采用单线数字温度传感器DSl8B20实现多点温度采集，并实现了基于单片机的反应釜温度智能控制硬件系统。

基于OpenCV的微型扑翼飞行器视觉伺服系统

叶以楠，张卫平

2015, 0(4): 90-93.

摘要 ( 214 )

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设计一种基于OpenCV的微型扑翼飞行器视觉伺服控制系统。首先介绍微型扑翼飞行器的运动学规律，并对整个控制系统做了简要概括，最后提出一种用于检测微型扑翼飞行器运动轨迹的计算机视觉算法。实验测试表明，该算法与传统的背景差分法等方法相比，对前景运动区域的分割更为精确。

一种改进的雾天图像复原算法

郭庚山，叶青，胡鑫

2015, 0(4): 94-97,102.

摘要 ( 144 )

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针对传统暗通道先验算法对大气光亮度值A估算不够准确，图像复原后容易出现天空区域色彩失真这些问题，本文提出一种改进算法。通过设定3个天空阈值筛选出天空区域的像素，然后求

其亮度的均值得到大气光亮度值A，剔除白色物体的影响; 利用k-means聚类算法对分割天空区域和非天空区域的阈值实现自适应。该算法可以求得更加准确的大气光亮度值A，通过对分割阈值T自适应化

，可以更加精确地分割出天空区域，从而可以对天空区域的透射率进行修正，这些改进可以使复原图像的视觉效果更好。仿真实验证明改进算法可以实现预期效果。

基于IGHS算法的分段系统鲁棒极点配置优化

翟军昌

2015, 0(4): 98-102.

摘要 ( 124 )

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针对分段线性控制系统鲁棒极点配置问题，利用IGHS算法对特征向量矩阵条件数优化具有较好的收敛性，限制了特征向量选择的自由度。优化后的控制器使闭环系统矩阵允许有更大的摄动

或不确定性。与已有方法相比，本文方法对条件数优化计算既不需要考虑梯度和二次可微信息，也不需要对条件数进行凸转化处理。最后，仿真实验结果验证了本方法的有效性。

基于哈希函数的无证书聚合签名方案研究

王启明，甘泉，时合生

2015, 0(4): 103-106.

摘要 ( 112 )

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通过对HZD方案进行安全分析，该方案不能抵抗Type Ⅱ攻击者A2的伪造攻击。针对此类问题，提出一种改进方案。该方案在签名过程中增加一个哈希函数，加强在聚合签名验证中对主密钥和公钥的约束。安全分析表明，在计算CDHP困难和随机谕言模型的假设下，该方案在适应性选择消息攻击下具有不可伪造性。效率分析表明，该方案在签名与验证过程中，签名的长度是固定的，与同类安全的无证书聚合签名方案相比效率较高。

基于小波变换的动态发动机过热信号检测技术研究

李玮瑶，王启明

2015, 0(4): 107-109.

摘要 ( 158 )

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针对传统发动机温度过热，检测技术无法克服存油量波动造成的温度变化信号非线性失真与故障检测效果不佳的问题，提出一种融入诊断网络算法的发动机温度过热信号检测技术，利用小波变换方法，采集动态发动机温度过热故障信号特征，以温度过热信号特征为依据，通过融合诊断网络在隐含层中对温度过热信号挖掘过程中的数据进行传输，得到过热温度变化信息，实现发动机温度过热信号的深度挖掘。实验结果表明，采用该技术能够提高发动机温度过热信号检测的准确度，有利于故障的快速修复。

基于语义的采油工程领域数据集成系统研究

刘歆，胡长军，葛敬军，贾丽娜

2015, 0(4): 110-113.

摘要 ( 116 )

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针对采油工程领域海量、分布、异构的数据源，在构建领域全局语义模型的基础上，提出一套基于语义的采油工程领域数据集成系统(Oil Production Engineering Semantic-based Data Integration System, OPSDS)。该系统通过对领域数据模型进行本体抽取、本体演化、本体合并、约束推理，建立适合采油工程领域的全局语义数据模型，为用户和上层应用程序提供基于语义的数据服务。

基于代理部分盲签名的离线电子现金方案

周明，王箭

2015, 0(4): 114-118.

摘要 ( 160 )

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代理盲签名结合了代理签名和盲签名的优点，在电子现金中广泛应用。但在大多数基于代理盲签名的电子现金系统中，电子现金的金额是不可见，而且恶意用户能伪造跟踪信息，因此不满足实用性和不可重复花费性。本文提出一个基于双线性对代理部分盲签名方案，其安全性可规约为Computational Diffie-Hellman(CDH)问题。在代理部分盲签名和知识签名的基础上，提出一个安全的电子现金方案，防止恶意用户伪造跟踪信息,实现电子现金重复花费检测。分析结果表明，该方案满足不可重复花费性、不可伪造性、匿名性和实用性。

基于状态模式的地铁纸币处理器设备驱动程序设计

卢超，徐骏善

2015, 0(4): 119-123.

摘要 ( 128 )

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介绍地铁自动售票机(TVM)纸币处理器设备驱动程序编写所涉及的相关技术，主要包括设计模式中的状态模式，并辅之以Windows线程同步技术。结合这2种技术实现工控机和纸币处理器的交互和通信。该方法对符合RS-232的设备的驱动程序编写有着一定的参考意义。

基于PCM编码的数字高清设备音频信号测试研究

黎燕霞，刘宇容

2015, 0(4): 124-126.

摘要 ( 169 )

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随着数字高清设备的逐渐普遍和流行，数字高清设备对音频信号的品质要求也越来越高。当前，数字高清传输接口的音频传输品质评估一般只对物理层信号进行分析，不能直接从用户角度评估音频传输的质量。针对该问题，本文从系统的角度对数字高清设备的非线性音频信号进行测试，创新性地提出测试模块组成框架和非线性音频信号传输品质评价算法，并对创能达HD6M48与深圳创维29D08HT进行实测验证。通过量化分析结果证明，本测试技术的分析结果更加符合真实使用情况，提高了测试的效率和简便性。

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