同源视频Copy-Move篡改检测及恢复

针对同源视频序列的copy-move篡改方式,提出一种通过度量图像内容间的相关性,来实现对视频序列的copy-move篡改检测并恢复的方法.首先将视频帧内容转化为一系列连续的图像帧,对图像分块,提取每帧图像的8个特征矢量,再利用欧氏距离计算帧间相关性,并通过添加偏差矩阵构造动态偏差阈值,检测出copy-move篡改序列且精确至帧,从而实现对视频序列的篡改检测与恢复.实验表明,该算法对同源视频序列的copy-move篡改检测及恢复能够取得理想的效果.

面向高帧率CMOS图像传感器的12位列级全差分SAR/SS ADC设计

针对高帧率CMOS图像传感器的应用需求,提出一种结合逐次逼近型(Successive Approximation Register,SAR)和单斜坡(Single Slope,SS)结构的混合型模拟数字转换器(Analog to Digital Converter,ADC)。该ADC的分辨率为12位,其中SAR ADC实现高6位量化,SS ADC实现低6位量化。该ADC采用了全差分结构消除采样开关的固定失调并减少非线性误差,同时在SAR ADC中采用了异步逻辑电路进一步缩短转换周期。采用110 nm 1P4M CMOS工艺对该电路进行了设计和版图实现,后仿真结果表明,在20 MHz的时钟下,转换周期仅为3.3μs,无杂散动态范围为77.12 dB,信噪失真比为67.38 dB,有效位数为10.90位。

基于Moldflow的冷柜门框注塑方案对比分析

针对某冷柜方形门框注塑成型难的问题,设计了2种不同的热流道顺序进胶方案。通过应用Moldflow软件对各方案的成型过程进行模拟,分析比较不同方案的填充时间、注射压强、流动前沿温度以及制件在成型过程中可能产生的熔接线和变形,最终确定方案2为最优方案。方案2填充均匀,熔接线位置隐蔽,速度/压强切换时压强为50.89 MPa、最大变形为1.391 mm,可为模具设计提供参考依据。

强度、刚度与模态约束下的FSC赛车车架轻量化

研究了在满足频率、强度、刚度约束的前提下,通过尺寸优化实现中国大学生方程式大赛(FSC)赛车车架的轻量化设计.首先,根据FSC规则要求建立车架的有限元模型.其次,设置5种静态特性分析工况、5个重要部位的刚度分析工况与前六阶自由模态分析工况对车架结构进行性能分析,构建以质量响应最小为优化目标,以材料的许用应力、重要部位的许用刚度和发动机的激振频率为约束条件,以车架管厚为设计变量的尺寸优化模型.最后,通过序列线性规划对非线性优化模型进行近似求解,取得了良好的轻量化效果:FSC赛车车架降重5.34kg,减重15.7%.

序列图像拼接过程中误匹配的消除

序列图像拼接过程中困难之一是当重叠区域内存在多个相似部分时,就会发生误区配而导致拼接失败。在采用图像特征区域配准算法中,基于同名区域面积差、区域重心同位、区域重心距离比及配准参数复用提出了四种误区配的消除方法。实验表明,这些方法能有效地消除误匹配,提高序列图像拼接的配准率。

一种新型硅基液晶微显示器件像素电路的研究

设计了一种新型硅基微显示器件场缓存像素电路结构,并通过SPICE模拟与其他像素电路做比较,分析了其电路特点。新型像素结构可使在电压保持期间影响液晶电容电压的晶体管数量降到最低,从而提高了像素电容的电压保持率,降低了闪烁,并减小了电磁干扰对像素电压的影响,提高了器件可靠性,同时提高了对光照的承受能力及对温度变化的适应能力,改善了显示品质,适用于高亮度显示器件。

基于多尺度特征提取的运动目标定位研究

从尺度不变特征变换算法的实时性与鲁棒性分析入手,针对其在特征点匹配精度和匹配效率两方面不足,提出一种基于运动目标的多尺度特征提取算法.该算法通过设计出一种基于尺度因子变化的高斯核模板尺寸自适应调整以及时间轴帧图像双向配准的办法,成功地修正了运动目标图像配准的实时性与鲁棒性的不足.实验证明,多尺度特征提取算法能够有效而快速地完成时间轴帧图像的特征点匹配.

基于序列二次规划算法的定位器坐标快速标定方法

针对飞机数字化装配系统中可移动数控定位器坐标标架的标定问题,提出一种基于序列二次规划(SQP)优化算法的快速标定方法.在定位器上预设标记点,以设备处于零点位置时标记点在设备坐标系下的位置为理论位置,标记设备坐标标架.采用奇异值分解法求解标记点实测与理论坐标偏差的最小二乘模型,进行零位标定.针对定位器移位复位操作所致标记点偏移的情况,利用SQP优化算法计算定位器坐标标架.对零位标定及快速标定实例结果进行对比分析,结果表明,快速标定可减少激光跟踪仪的测量次数,有效避免转站误差,在提高标定效率的同时确保定位器定位精度高达0.05mm,满足了大型飞机数字化装配中定位系统的高精度要求.

基于区域同名度矩阵的连续帧图像配准

对由空中飘弋平台获得的连续帧图像进行配准是个新的难题,但利用空中飘弋平台可获得恶劣环境下的空拍图像,若能配准拼接成大视野图像,则可供进一步研究使用。由于多种因素的影响,所获得的连续帧图像存在旋转、缩放、平移、含噪声、形变等特点,为此,若采用迭代阈值的方法来进行图像分割,并以十字链表形式进行存储表达;然后构建连续帧图像间的特征区域同名度矩阵,再通过遍历同名度矩阵来自动形成连续帧图像间的同名区域对;最后计算得出连续帧图像旋转、缩放、平移配准参数,则可较好地解决此问题。对一定数量的连续帧图像进行的配准实验表明,该算法不仅鲁棒性强、稳定有效,而且计算速度快,具有一定的理论和应用价值。

应用级联分类器检测安瓿内弱小运动目标

针对序列图像内具有低信噪比和低对比度特征的运动目标,提出了一种基于级联分类器的弱小目标检测算法。该算法从安瓿瓶序列图像内提取绝对差分值、局部差分对比度和局部相关系数3个图像特征。每个图像特征对应一个分类器,通过三层级联形式实现序列图像中的小目标检测。第一个节点与传统帧间差分法类似,主要去除大量背景图像并检测出大颗粒运动目标,后两个节点则用于检测弱小目标、排除光流和瓶身污渍产生的噪声点。实验结果显示,相对于传统的帧间差分法,本文算法具有高检测精度和高抗干扰能力等特点,不仅可以检测出图像中弱小运动目标,同时也消除了复杂背景下的噪声影响,弱小目标的检出率达到99.3%,并且满足安瓿在线检测的实时性要求。

可靠性多学科优化在重型车车架设计中的应用研究

文章选取车架生产中主要不确定量热轧钢板厚度为随机设计变量,基于Hammersly采样法对40t重型车主要承载构件车架进行静态强度、刚度和动态振动特性的多学科可靠性计算分析;结合多学科和可靠性优化理论,采用基于自适应面的SORA(sequential optimization and reliability assessment)可靠性单层循环优化方法对该车架进行基于可靠性的多学科优化设计,使得可靠度由原设计方案的50%左右提高到95%、车架质量减少2.3%。

从用户需求到软件规约:一种问题变换的方法

研究的目的是在获取用户需求和领域描述的基础上规约出对软件规格的描述.提供了一种实现从用户需求到软件规约的平滑和可推理的变换方法.在深入研究问题框架方法的基础上,采用Hoare的通信顺序进程语言CSP及Lai的最弱环境演算符实现了整个问题图的变换,且导出的软件规格是具有高抽象粒度的程序代码模型,能够被FDR模型检测工具所验证.该工作为实现嵌入式软件开发从需求到软件代码、文档的自动转化及验证等奠定了理论基础.此外,把该理论与模型检测工具FDR联合起来会有助于提高嵌入式软件开发的效率和准确性.

钢筋混凝土框架桥优化设计的序列线性规划法

本文介绍了应用具有运动极限的序列线性规划方法对钢筋混凝土框架桥进行截面优化设计的方法.文中着重研究了优化设计变量的选择,各种构件的钢筋和混凝土应力约束方程的建立,以及结构近似重分析的方法,还提出了减少计算机时,提高计算精度和保证收敛的措施,获得了对钢筋混凝土框架桥进行整体优化的一个有效方法.

时序电路等价验证的触发器匹配

通常的时序电路等价性验证方法是将触发器按时序展开,从而将时序电路转化为组合电路进行验证。而一般在待验证的两个时序电路中,触发器是一一对应的,找到触发器的对应关系,时序电路的验证就会得到很大的简化。该文通过一种新的基于布尔可满足性(SAT)算法的自动测试模式生成(ATPG)匹配模型建立联接电路,使用时序帧展开传递算法比较触发器的帧时序状态输出,同时在SAT解算中加入信息学习继承等启发式算法,将时序电路的触发器一一匹配。在ISCAS89电路上的实验结果表明,该文算法在对触发器的匹配问题上是非常有效的。

基于DLP Link的3D统一帧序光通信同步技术

主动快门式3D技术的关键在于左右眼帧序的同步,尤其在无线及多人观看的条件下,帧序同步仍存在着很多问题。提出了一种在DLP Link 3D投影显示平台上利用红外光通信实现统一帧序同步的解决方案,旨在进一步提高DLP Link主动快门3D技术的易用性和灵活性。

基于序贯线性贝叶斯的RFID标签数量估计算法

为解决现有标签数量估计算法中估计精度与复杂度之间的矛盾,在分析比较现有算法的基础上,提出一种基于序贯线性贝叶斯的射频识别(RFID)标签数量估计算法。首先,基于线性贝叶斯理论,充分利用空闲、成功和碰撞时隙数量观测值及相关性,建立了标签数量估计问题的线性模型;然后,推导了标签数量估计值的闭式表达式,给出了表达式各阶统计量的序贯式求解方法;最后,对序贯式贝叶斯算法的计算复杂度进行了分析和对比。仿真结果表明,所提算法通过序贯贝叶斯方法提高了估计精度和识别效率,当观测时隙数为帧长一半时估计误差仅为4%。该算法以线性解析式形式更新标签数量估计值,避免了穷举搜索,与高精度的最大后验概率和马氏距离算法相比,计算复杂度由O(n^2)和O(n)下降为O(1)。经理论分析和仿真验证,基于序贯线性贝叶斯的RFID标签数量估计算法兼具高精度和低复杂度的特性,能很好地满足硬件资源受限应用场景下对标签数量的估计需求。

船舶强框架序贯代理模型辅助遗传优化方法

[目的]共同结构规范(CSR)要求下的船舶强框架结构优化存在约束条件多、计算耗时、可行性判断复杂的特点。应用静态代理模型辅助优化算法求解该问题时,因其关注的是模型的整体预测精度,故在样本容量较小的情况下无法保证关键区域的模型预测精度。针对该问题,提出基于序贯代理模型辅助遗传算法的强框架优化方法。[方法]首先,分析CSR对强框架结构的约束要求,根据约束类型,将原始的675条约束缩减为2条积极约束,再对目标函数和约束函数建立代理模型。然后,基于可行性准则,利用遗传算法对代理模型进行优化求解,得到优化解后,计算优化解的真实响应并更新代理模型,再利用期望可行性函数(EFF)准则更新约束代理模型,提高代理模型在约束边界上的精度,如此迭代求解多次,最终得到满足约束条件的全局最优解。[结果]强框架优化结果显示,所提序贯代理模型算法能够在相同,甚至更少的计算资源下得到优于基于静态代理模型优化算法的优化解,最终实现设计区域减重达15.55%。[结论]提出的序贯代理模型算法显著优于静态代理模型算法,在复杂约束下的船舶结构优化问题上有着较好的应用价值。

框架动力优化的内点二次规划法

首次将内点序列二次规划法应用于框架结构的动力优化领域 ,并作为二次规划算法的求解器 ,改善整个优化问题的运算效率 .通过算例的结果分析 ,说明本方法是可行的。

CVDA序贯采样法在全铝车架轻量化设计上的应用

在铝合金车架的轻量优化设计中,通常建立近似模型代替有限元模型,以减少计算量。为进一步提高计算效率,用较少的样本点建立高精度近似模型,提出了一种改进的序贯采样方法—CVDA法,并通过一个算例将其与现有的3种采样方法(OLHD、MDA和CVA)进行对比。结果表明,在样本点数量均为21个的情况下,采用CVDA法采样建立近似模型的预测精度比另3种采样方法建立的近似模型分别高出11.1%,11.1%和30.3%,R^2值达到了0.95。将CVDA法运用到全铝车架弯扭刚度和弯扭模态工况的近似模型建立中,在相同数量的样本点下,采用CVDA法采样建立的近似模型,其预测精度明显高于其余方法。在此基础上对铝合金车架进行轻量优化,结果弯曲刚度、扭转刚度、1阶弯曲模态频率和1阶扭转模态频率分别提升了2.54%,3.38%,0.68%和2.75%,质量减轻7.47 kg,减重率达7.20%,优化效果明显。

医学动态影像AVI格式的研究

根据超声心动图的动态图像,对AVI格式及其压缩方式进行了深入研究并取得一定成果:借用成熟的AVI编解码技术,在directshow的基础上,采用C++语言的有关函数进行读取,将AVI文件分解成若干帧图像数据,最后对帧之间进行精确定时实现序列图像的回放,为形成对其进行各种处理分析的系统打下基础。