基于权重的NPCHS-Leach协议簇头选取策略优化研究

Leach协议的提出很大程度上延长了网络的生命周期,但簇头的选取并未考虑当前节点剩余能量和节点分布情况,导致网络能量消耗不平衡。改进的簇头选择协议NCHS-Leach（Novel Cluster Head Selecting Leach）存在没有考虑节点当选簇头次数以及节点距离基站的距离等问题。据此,该文提出了改进协议—基于权值的簇头选取NPCHS-Leach（Novel Power Clus-ter Head Selecting Leach）协议,在选取簇头节点时综合考虑节点的剩余能量、距离、节点成为簇头的次数以及侦听密度,优化簇头节点选取策略延长网络生命周期。通过MATLAB工具软件随机建立的网络拓扑模拟NPCHS-Leach协议、Leach协议以及NCHS-Leach协议的运行,其仿真结果表明该协议比NCHS-Leach协议延长网络生命周期40~50%。

基于高阶条件随机场模型的改进型图像分割算法

在图像分割中,将条件随机场(CRF)模型及其高阶模型广泛用作能量函数,后者以二阶CRF模型为基础,通过引入高阶势函数反映各分割块内像素标记的一致性,使分割的目标边缘更加精确,但能量最小化的计算效率不理想。针对该问题,提出一种基于鲁棒P^nPotts高阶CRF模型的改进型图像分割算法。根据给定的标记集合运行最大流/最小割算法得到局部最优解,再用局部最优解修改节点的标记,对未确定标记的节点运行α扩展算法,并在每次迭代过程中动态更新图的流和边的剩余容量,使得每次迭代的时间快速减少。实验结果表明,与α扩展算法相比,改进算法在保持原有分割效果的基础上,相同图像的能量最小化收敛速度比原算法快2倍~3倍。

基于模糊控制的低能耗分簇协议

能耗是影响无线传感器网络生命周期的关键,具有低能耗的无线传感器网络是业界所期望的。现有的几个网络分簇协议能在一定程度上解决和改善网络能耗问题。如LEACH协议能在一定程度上延长网络生命周期,但网络环境的可变性以及实际环境中有诸多不可估计的因素,LEACH协议就没考虑当前节点剩余能量和节点分布情况等问题。提出的基于模糊控制的低能耗分簇协议LECP-FC能较好地解决环境可变等不可估计的问题,在簇头选取的过程中着重考虑了能量、节点度、节点中心度、距离、侦听密度等因子。经过网络结构配置和仿真,其结果表明网络工作效率得到很大程度上的提高。