面向运动目标检测的ViBe算法改进

背景差分法是静态背景下运动目标检测的常用方法,ViBe算法是它的主要建模方法之一.针对ViBe算法对鬼影消除缓慢的问题,提出了结合帧间差分技术的ViBe改进算法,使用帧间差分技术通过记录相关像素值的时域变化来判断鬼影像素,提高消除鬼影的速度.针对ViBe算法的固定阈值不能反映每个像素具体情况的问题,提出了一种自适应阈值的方法,可根据像素值的变化为每个像素设定阈值,提高前景检测的准确度.实验结果表明,结合帧间差分技术的ViBe算法能够较快地消除检测结果中的鬼影,应用自适应阈值的ViBe算法能够更准确地进行前景检测.

遗传算法在WSNs多Sink节点布局中的应用

无线传感器网络应用一直受到有限资源及能量的约束,sink节点布局算法是长时期内需要研究的一个关键问题.实际情况下,由于节点资源受限或无线链路的问题,sink节点经常存在服务失败的情况.因此,提出一种无线传感器网络中多sink节点的P中值布局模型,同时使用遗传算法对属于NP完全问题的sink节点布局模型进行求解计算,并对算法的计算精度、效率进行了分析.仿真实验结果表明,基于遗传算法而提出的布局模型能够有效降低无线传感器网络的能量消耗,提高网络服务效率,延长网络的生存期.

基于改进蚁群算法的双向物流路径优化

针对物流路径优化已有算法运算过程复杂、精度不高、过早收敛等问题,对蚁群算法进行了改进,以解决物流路径优化问题.为了消除蚁群算法的易停滞、收敛慢等问题,从蚂蚁转移策略、信息素更新方式以及遗传算法的融合等方面对算法进行了改进.针对双向物流的路径优化问题,通过增加启发函数、设计转移策略等方面来改进蚁群算法,使得算法能更好地考虑综合因素来进行搜索,能够更全面、更准确地找到合适的下一节点,从而得到更优的路线.

WSN中多跳均匀分簇路由算法的设计与仿真

针对传统LEACH协议的不足,提出一种改进的多跳均匀分簇路由(EMR:Equal-cluster-based Multi-hop Routing)算法。EMR算法从剩余节点中随机选择候选簇头,通过候选簇头的竞选半径和节点剩余能量来确定分布相对均匀的簇头,从而完成整个无线传感器网络的簇头确定,簇头之间采用以簇头节点剩余能量和链路传输代价的权值为依据的多跳路由协议。实验仿真结果表明,EMR算法相对LEACH协议、LEACH-E协议和MTE协议更有效地节省了节点的能耗,能显著地延长网络的存活时间。

基于心电与脉搏波的血压检测算法的改进

针对基于心电和脉搏波的无创连续血压检测方法中特征点提取算法的计算量大的问题,提出了一种改进的提取特征点的差分算法,改进后算法的效率和特征点检测的精准度都得到了很大的提高.通过对采样数据进行相关性分析和回归分析,可以看到脉搏波传播时间与收缩压有强相关性,而与舒张压成中度相关.实验结果表明,利用改进后的特征点提取算法能够较准确地计算出脉搏波传播时间,进而计算出个体的收缩压,并且能够很好地满足AAMI国际标准对无创血压检测误差的要求.

基于RSSI的WSN抗干扰定位算法

针对RSSI受外界因素影响较大,测距和定位精度很难得到保证的问题,从方差级干扰与均值级干扰两个层面对RSSI进行修正.首先在RSSI采集阶段提出一种基于离差的高斯模型(D-Gaussian)对方差级干扰进行过滤,以提高RSSI信号的可用性;其次在测距阶段,引入一种EWMA动态窗口机制并将其命名为R-EWMA,对均值级干扰进行处理.实验结果表明,研究工作有效地缓解了在传统定位算法中硬件成本与定位精度之间的矛盾。

基于MSP 430的无线传感器网络节点的研究与实现

分析传感器网络应用中现存的问题,在此基础上提出基于低功耗微控制器MSP430和嵌入式操作系统Webit5.0的无线传感器网络节点的设计与实现.通过使用MCU的不同运行模式及对传感模块、无线收发模块的动态电源管理等节能措施,大幅降低了传感器节点的能耗,延长了传感器节点的使用寿命.其次分析了传感器网络路由及节点自适应性,提出了一种新的组网方法,有效降低了自组织网络的复杂度及发送数据的冲突率,提高了网络的效率及节点的自适应能力.经测试系统有很高的可靠性及可扩展性,对各种不同应用环境具有很强的适应性.

基于Atmegal28的电能量测量仪的设计与实现

本文介绍了基于Atmega128的电能量测量仪的软硬件设计、实施及测试评估。通过Atmega128采集电压及电流数据并传输至PC,最终由PC机完成数据处理及显示。数据采集使用采样保持器,保证了电压及电流采样同时性,降低了由采样间隔带来的误差。PC机将数据进行处理并将设备电压、电流及功率随时间变化情况精确直观地显示出来,并可以精确计算指定时间内设备的累积能耗。该电能量测量仪操作方便,使用灵活,很好地满足了低功耗设备能量评估的要求。

基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的研究与实现

基于WPAN技术,设计并实现了具有高度灵活性的脉搏血氧饱和度检测仪.详细介绍了系统的设计思想及组成结构,分别介绍了检测仪移动采集终端和检测仪主站各组成部分的硬件功能及设计,并给出软件平台及功能模块的划分.设计充分利用了集成电路技术的进步,结合先进的通信技术和成熟的测量技术,实现了传统设备的功能提升和应用模式的扩展.新设计大大扩展了血氧饱和度检测仪的应用范围,在设备的实用性、方便性、可管理性等方面有了极大提高.

无线传感器网络中能量均衡可靠路由度量方法

针对无线传感器网络的资源限制以及对传输可靠性的特殊要求,提出一种能量均衡路由度量方法EBETX。以ETX值作为路由度量的同时,兼顾网络中节点能量消耗情况,保证网络各节点能量均衡消耗,延长网络的生存时间,实现高效路由与能量均衡的有效权衡。通过NS2仿真实验验证了该方法的可行性。

基于边权与节点负载的路由策略研究

随着交通网、航空网等包交换网在人类生活中的地位日益提高,包交换网络中的路由策略问题引起了一些学者的关注.运用复杂网络理论的相关研究手段,利用包交换网的静态属性和动态特性,对包交换网的拥塞现象进行了分析,并从以上两个角度分别给出了解决方案.随后提出了基于边权与节点负载的路由策略,该策略根据网络中边的权值和节点的负载情况动态地选择转发路径,与现有策略相比,可以有效地缓解网络拥塞,提升网络效率,具有一定的实用价值.

基于改进Rete算法的RFID复合事件检测方法

针对现有RFID复合事件检测方法将复合事件的规则表达式和相应的处理代码绑定在一起,不利于应用系统扩展的弊端,提出了能将二者分离的基于规则引擎的RFID复合事件检测方法.针对传统的规则引擎算法——Rete算法会缓存大量的部分匹配结果,而RFID事件通常具有时间约束的特点,提出一种基于部分匹配过期的过期数据回收机制,及时删除过期的部分匹配结果,减小计算过程中缓存的压力.仿真测试结果表明,改进的Rete算法有效地缓解了Rete规则网络中缓存的压力,更适用于RFID复合事件检测.

基于变采样周期的CPS多重优先级调度研究

信息物理融合系统(CPS)是实现能源互联网中信息技术和电网技术融合的重要技术体系。针对在CPS中采用传统调度策略导致的高丢包率、低利用率和网络延时长等问题,提出了一种多重优先级的调度策略,该调度策略能够保证信息在网络中传递的灵活性;基于该调度策略,针对CPS不同组成部分的特点,提出了两种变采样周期算法,该算法能够同时兼顾网络资源情况和系统控制性能,使系统在网络资源受限的情况下能够达到稳定状态。最后,根据能源互联网的特点,描述了如何将该调度策略应用于能源互联网中。

软件宏观拓扑结构紧密度的演化分析

选取大量开源软件的多个版本作为样本,以复杂网络作为研究工具,分析了软件结构的平均紧密度的演化趋势、平均紧密度稳定值、紧密度的分布、新增节点紧密度的分布、紧密度最高的前10个节点的演化.分析结果表明,软件网络的平均紧密度最终会趋向于一个稳定值;紧密度分布整体上呈现明显的单峰特性,说明软件中存在少数紧密度大的模块,这些节点处于软件网络的核心,是研究的重点.由此可知,软件网络的紧密度是度量软件的一个有效参数,对指导软件开发有重要作用.

基于黑莓手机的QR码识别系统

首次将QR码识别技术应用于黑莓手机.在深入研究QR码图像处理技术和解码技术的基础之上,针对黑莓手机处理能力有限的问题,设计了有效的QR码图像识别算法,最终在黑莓手机开发平台(Black Berry JDE4.6.1)上开发出QR码识别系统,并在黑莓手机8320上实际应用.测试结果表明,该系统能够通过拍照识别QR码信息,并满足时间和准确度的要求.

软件网络中结构洞与紧密度的研究

针对传统的软件度量方法已不能对大型软件进行有效度量的问题,以学科交叉融合为背景、以量化软件度量为目标,主要研究了复杂网络中的结构洞、紧密度.通过对这两个特征量的计算、统计,与软件网络中的度进行关系拟合,可查看在软件网络中,度与结构洞之间的相关性呈幂函数曲线,度与紧密度的相关性呈梯形分布.因此将其作为参考特征量引入到软件网络中,对软件网络中的节点依赖程度和中心化程度进行量化.

一种基于时间片的抢占控制模型

针对实时系统中任务调度问题,提出了一种基于时间片的抢占控制模型.该模型以抢占次数上限为特征参数,在满足任务集可调度的前提下,由该特征参数计算出任务时间片并按片内不可抢占的限制条件优化任务抢占次数.采用遗传算法对该抢占控制模型进行了离线实现,同时使用惩罚函数来保证整个任务集的可调度性.通过仿真实验,验证了该模型的有效性.

基于OFC的仿真地震序列网络化特征对比分析

OFC模型通过模拟地震能量传递行为来认识地震的活动规律.为更加真实反映地震发生时的能量传递,用1992年美国加利福尼亚州地震数据抽象成的时空域网络替换传统二维规则网络OFC模型的底层网络.为了解仿真地震序列是否与真实地震数据具有相似性,将仿真地震序列网络化,与真实地震网络对比累积度分布的趋势,由此判断是否改进后的网络更接近真实地震网络.实验结果表明,时空域网络OFC模型产生的仿真地震序列和真实地震数据在宏观网络拓扑上具有一致性.

基于子团规模的社团划分算法与地理位置

针对以往社团划分算法中存在的子团规模过大的问题,在CNM算法的基础上重新定义子团规模,提出了CLCNM社团划分算法.社团划分结果表明,改进后的算法在子团数量和模块度方面要优于CNM算法.在此基础上,研究社团划分与地理位置间的关系,提出地址前缀相似度的概念,子团地址前缀相似度越大,说明社团划分后的地理效应越明显.CLCNM社团划分结果表明:IPv6网络子团具有明显的地理效应,即子团中节点分布在相邻的地理位置.这一结论可对网络拓扑的再部署提供借鉴性意见.

基于时空影响域地震加权网络的研究

为了研究地震活动的时空复杂性,在时空影响域地震网络的基础上,考虑地震活动之间相互影响程度的差异性,提出了一种地震加权网络的构造方法.使用1984~2014年加州地震数据构造了地震加权网络,研究其基本性质以及网络节点的连接性质来揭示地震活动的内在联系.分析结果表明:地震加权网络的点权分布及边权分布均具有幂律分布特征;网络节点的点权与度关系表明,相对于大地震,中强地震对网络性质的影响也同样较强;研究地震网络的平均近邻度和聚集系数,发现强震地区之间可能更容易发生强连接.研究结果表明,基于时空影响域的地震加权网络可以更好揭示无权网络无法发现的地震系统的内在联系.