基于物联网感知层的节点连通算法

随着物联网(IoT)中设备的种类和数目增多,产生的数据量激增,海量数据不但加重网络负载,同时影响物联网的传输和处理速度。而一些处理上比较简单的实时数据,在感知层设备获取之后直接进行数据融合,不但能够节省大量带宽,还能降低处理所需时间,提高实时性。基于这种思想,提出感知层节点连通算法,使感知层设备协同进行数据处理工作。实验证明:感知层节点连通算法能够实现节点之间的连通,实现在感知层设备之间交换信息,协同工作,降低网络负载,提高实时性的目的。

拓扑排序和强连通算法在源代码分析中的应用

缺少文档的开源项目和文档不完整的开源项目,分析其源代码是了解其运行机理的主要方法,本文提出一种基于函数分析顺序的分析方法,并且提出构建函数分析顺序的过程。过程为首先使用强连通算法消除函数递归调用,得到一些组件,再用拓扑排序对组件和组件内部的各函数节点排序,得到一个分层链表,谊链表包含各函数的调用顺序和分析顺序,再用一种展开算法将分层链表展开,最终得到源代码中的函数分析顺序。

基于灰色关联分析的传感器节点连通算法

为了解决传统传感器连通算法难以完全剔除连通干扰因子,导致节点连通性较差,提出将灰色关联分析方法应用在传感器节点连通算法设计中。采集传感器节点信息,确定各个节点之间的灰度关联关系,通过序列因子之间的极差转化剔除序列中的连通干扰因子。采用K邻近搜索算法获得特征点附近邻域点,并凭借特征向量与特征值建造局部节点连通范围平面。最后提取节点连通点与线的特征,利用矩形节点连通区域进行分割,从而实现传感器节点的高效连通。仿真分析结果表明,与传统连通算法相比,提出的算法能够降低节点跳数,并能够保持较高连通率与连通稳定性。因此,说明提出的算法能够全方面提高节点连通性能。

WSN中基于流网络的K连通算法

无线传感器网络(WSN)的连通性是保证网络容错性的重要途径。常规的多路由算法往往存在共同路径,这些共同路径会因为节点损坏、通信链路中断等故障导致整个WSN的连通性过早失效。针对共同路径问题提出了一种解决方案,通过节点分裂的方式在共同路径上生成多条路径,以支持WSN的容错,保证每个传感器节点都有K条长度有界的、到汇聚节点的不相交最短路径。仿真结果验证了本算法能提供更好的容错性,保证网络的连通性。

基于无人艇的导航雷达目标检测跟踪算法

在无人艇利用导航雷达进行环境感知的过程中,针对雷达回波图中出现的区域破碎现象以及对运动目标进行跟踪时存在较大误差的问题,提出了一种应用于导航雷达的目标检测跟踪方法提高无人艇对水面目标的检测能力。首先,对雷达原始回波图像解析并进行预处理操作;其次,在图像连通的基础上,设计自适应阈值分割Hausdorff匹配算法对回波图和地图进行匹配,区分属于目标和陆地的回波;然后,对连续两帧的雷达回波图进行目标匹配;最后,通过加入预测序列模型的经验模态分解算法优化检测跟踪结果,提高获取目标信息的准确性。实验验证结果表明:对1 km内相对运动速度低于30节的水面目标,所提方法目标检测概率提升了6.5%,距离误差低于2%,航速误差低于6%,航向误差低于6°,整体性能优于工程中常用的检测跟踪方法。

基于连通区域标记算法的圆检测算法的研究

针对传统Hough变换进行圆检测,计算量过大、检测同心圆精度不高、自动化程度低等缺点,提出一种基于连通区域标记算法的圆检测算法。该算法首先通过连通区域标记算法对图像进行处理得到一个圆,解决了传统Hough变换计算量过大的问题,再根据圆的特性确定其圆心及半径,从而避免了检测同心圆精度不高的问题。最后,分别取圆心的8邻域像素为圆心做圆,找到最优圆并将其与检测得出的圆进行比较来确定最终的圆,以达到自动化的目的。实验结果表明,提出的算法可以正确地检测出圆并具有很高的检测精度同时比Hough变换计算量小、自动化程度较高。

基于游程的连通区域标记两次扫描快速算法

为提高二值图像连通区域标记(CCL)的计算效率,提出快速游程标记(FRL)算法,对基于游程的两次扫描算法中的传统游程连通检测算法进行了优化;然后介绍了基于FRL与并查集的整体算法;最后对FRL的计算效率进行了实验验证,并将整体算法与RTS与SAUF两种典型的两次扫描CCL算法进行了比对分析.结果表明:FRL算法省去了行间游程不必要的后续比对,使得比对形式接近于链式,大幅度提高了游程标记的计算效率,时间复杂度由传统RL算法的O(mn)降为O(m+n-1),执行时间降为与并查集运算环节同一量级;整体算法的性能明显优于RTS算法,总体上略优于SAUF算法.

用马尔科夫模型优化分布式最小连通支配集算法

为了提高无线传感器网络(WSNs)的能量利用效率、延长网络的生存时间,对基于极大独立集的最小连通支配集算法(MISB)进行优化,提出了一种新的算法.本文首先应用离散马尔科夫链为节点建立模型,并且根据模型预测节点的能量消耗;本算法进行多轮选举,每一轮开始时根据节点的度和能量选举支配点,依据模型预测的能量消耗决定本轮的运行时间,本轮运行结束时从新选举支配点,开始新一轮.仿真结果表明,本算法和原算法相比可以更好地平衡网络的能量消耗,提高全网的能量利用率,极大地延长网络的生存时间.

图的连通分支遍历算法在材料信息处理中的应用

在关于图中点的深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历算法的基础上,给出了计算图的连通分支的两种算法dfscbt和bfscbt。并利用这两种算法对镀层材料腐蚀特征信息进行识别,计算镀层材料的图像腐蚀特征参数。在已知多幅图像的腐蚀特征参数情况下,得到这些图像合并后的腐蚀特征参数的计算算法,并根据该算法的思想得出了识别腐蚀特征信息、计算镀层材料的图像腐蚀特征参数的第三个算法。

一种等值线填充的连通区域搜索算法

实现等值线图的自动填充关键是解决值域相同的各个连通区域的搜索问题。本文通过对等值线跟踪算法的分析 ,提出了一种连通区域的快速搜索算法 ,试验表明它比常规算法具有更快的搜索速度。

改进的连通区域标记算法在人脸五官识别定位技术的应用

人脸的五官特征识别是人脸识别的关键技术,本文在原有连通区域标记算法基础上提出了一种改进算法,从而来实现对人脸目标器官的提取。该算法在一次人脸图像扫描中就可以完成所有连通区域的标记,避免了大多数改进算法都必须处理的重复标记的问题,从而提高了标记效率;同时,该算法不受所标记的图形形状的影响。仿真实验表明,该改进算法具有较高效率和较强的鲁棒性。

虫孔路由Mesh上的连通分量算法及其应用

用倍增技术在带有 Wormhole路由技术的 n× n二维网孔机器上提出了时间复杂度为 O( log2 n)的连通分量和传递闭包并行算法 ,并在此基础上提出了一个时间复杂度为 O( log3n)的最小生成树并行算法 .这些都改进了Store- and- Forward路由技术下的时间复杂度下界 O( n) .同其他运行在非总线连接分布式存储并行计算机上的算法相比 ,此连通分量和传递闭包算法的时间复杂度是最优的 .

基于格网数据的开曲线连通区域扩展算法

提出一种基于格网的开曲线连通域扩展算法。首先将格网边界点与开曲线端点按逆时针方向存入动态数组中,并建立包含拓扑结构关系的数据结构,然后判断出参加连通域扩展的点并设计扩展算法,最后生成一个等值线连通区域矢量化的图形文件。

面向大规模图计算的连通分量算法分析与优化

近年来,图计算在诸多领域发挥着越来越重要的作用。连通分量算法是图计算的重要基础算法,可以应用于可达性查询、一致性检测等众多场景。面向大规模图遍历Graph500标准测试,对连通分量算法进行了算法和数据结构优化。主要有以下创新:(1)对并查集提出了捷径向量算法,并测试了算法和数据结构的配合程度;(2)利用多线程迭代轮转对算法实现并行加速;(3)从多个维度比较了不同实现方法的优缺点。基于优化方法,对性能进行了评估分析,当scale=25(包含2^(25)个节点)时,捷径向量算法对基于二维向量和链表的按秩合并算法的加速比分别是1.38倍和1.40倍,对BFS和DFS的加速比分别为4.76倍和4.70倍,且空间占用为该2个算法的4.1%~4.6%,此外,并行对串行的加速比为1.57倍。

异构有向传感器网络连通覆盖调度算法

在面向目标监测的有向传感器网络中,为满足监测目标的不同监测要求,并保持网络连通前提下网络寿命最大化,提出了一种基于增强珊瑚礁算法的节点调度算法。受集合覆盖的启发,以增强珊瑚礁算法为工具求解满足连通覆盖要求的集合。增强珊瑚礁算法采用SOBOL序列和反向学习策略对种群进行初始化,同时在非性繁殖过程中,借鉴和声搜索、生物地理学算法和自适应变异策略的差分进化算法达到继承种群的优秀解和增强子代的优化能力的目的。再者,对种群的最差个体执行随机反向学习和与最优个体差分策略以提升最差个体的优化能力。在数值测试以及在传感器网络节点调度方面的仿真结果表明,改进珊瑚礁算法的性能优于其他算法,证明了改进算法的有效性。

基于链表的图像连通区域提取算法

提出一种基于链表存储的连通区域提取算法。该算法结合段标记法和区域生长法的特点,以目标段为对象,采用链表存储结构。介绍了该算法的基本原理、实现和优化,分析了算法的实验结果,提出了算法的优化方法。实验表明:算法具有较高的效率,对任意形状的连通区域均有良好的鲁棒性,可有效应用于工业在线检测。

面向无人艇雷达图像的连通区域标记改进算法

搭载雷达的无人艇在水域中航行时,通过雷达扫描水域附近的环境以识别无人艇周围的障碍物,为了区分雷达图像中的障碍物,通常采用连通区域标记算法对不同障碍物进行标记。由于杂波对雷达成像的干扰,造成雷达图像中像素点增加,使用常见的算法处理图像时效果不佳,为此,提出一种改进算法,在常见算法的基础上增加去除杂波像素点的功能,并标记出图像中的最大障碍物。经过实验分析后可知,相比于改进前的算法,改进后的算法减少了标记的区域数量,处理后的雷达图像更加平滑,便于无人艇对最大障碍物进行预警以及采取合理的避碰措施。

EBAPS闪烁噪声测试系统

电子轰击有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)是新型的真空-固体混合型数字微光夜视器件。闪烁噪声是影响EBAPS分辨力和成像质量的关键因素,然而,目前EBAPS闪烁噪声的测试研究不足。为此,本文首先开展EBAPS闪烁噪声测试方法研究,使用连通域检测算法筛选高亮噪点区域,提出异常像素点自适应中值替代的离散系数测试方法,在此基础上研制了EBAPS闪烁噪声测试系统,采用离散系数和高亮噪点数量作为闪烁噪声的表征参数,驱动EBAPS将不同测试条件下采集到的图像数据传输至上位机进行噪声处理与分析,测试结果表明:合适的测试照度为1.27×10^(-3) lx,高亮噪点数量在-1000~-1300 V范围内数量较少,-1300~-1500 V时高亮噪点数量则明显提升。离散系数和连通域数量重复度均在3%以内,验证了测试系统的稳定性,为国产EBAPS闪烁噪声测试提供有效手段。

铁路列流图自动生成算法

针对铁路列流图目前由手工绘制存在的缺陷,研究铁路列流图自动生成算法。根据图论理论,从列流图中的列流路径由车流组织确定而无需考虑路径长度的特点出发,借鉴最短径路算法,提出站点连通路径标号算法,用来求出起点至终点经历的站点集合。采用点集合及边集合自动生成算法,自动生成路网内的车站、衔接方向、道岔及铁路线。分析不同情形下径点偏移的横纵坐标关系,按列流线等间距绘制的要求提出列流线自动生成算法。依据自动生成算法开发列流图编制软件,运用该软件自动生成具有65条列流线的某路网列流图,证明列流图自动生成算法能够很好地提高设计效率和质量,同时有助于实现列流图的规范化。

一种改进的图像水平倾斜角度测量算法的应用

在汽车面板检测过程中,由于检测设备制造工艺影响,摄像头拍摄到的汽车面板图像在水平面上存在微小角度偏移,需测量其角度大小以保证后续汽车面板检测的正确性。通过图像字符连通域中心坐标算法获取相应的坐标数据,根据最小二乘直线拟合法对图像数据进行处理,计算倾斜角度为-0.6°。图像字符连通域的中心坐标直线拟合角度计算法,根据这种改进的算法能够在短时间内精确地计算出图像水平倾斜角度。