计算机
对于关键复杂设备进行健康诊断和设备剩余寿命预测,提出了一种基于爱尔朗分布和隐半马尔可夫模型的联合剩余寿命预测模型(Erlang-HSMM,E-HSMM)。首先,提出了改进的前后向算法、维特比算法和Baum-Welch算法,有效地降低了模型的计算复杂度;其次,基于爱尔朗分布改进设备的健康状态逗留时间,将状态逗留时间分为已遍历和未遍历两个部分,提出新的健康状态逗留时间的概率分布;最后,针对状态监测数据,利用失效率理论构建设备剩余寿命预测模型。通过美国Caterpillar公司液压泵的状态监测实际数据进行评价与验证,实验结果表明,E-HSMM模型对设备的状态诊断和剩余寿命预测更加符合实际状况,比传统的隐半马尔可夫模型(HSMM)更有效。
近年来, 距离传感器与摄像机的组合系统标定在无人车环境感知中得到了广泛的研究与应用, 其中基于平面特征的方法简单易行而被广泛采用. 然而, 目前多数方法基于点匹配进行, 易错且鲁棒性较低. 本文提出了一种基于共面圆的距离传感器与相机的组合系统相对位姿估计方法. 该方法使用含有两个共面圆的标定板, 可以获取相机与标定板间的位姿, 以及距离传感器与标定板间的位姿. 此外, 移动标定板获取多组数据, 根据计算得到两个共面圆的圆心在距离传感器和相机下的坐标, 优化重投影误差与3D对应点之间的误差, 得到距离传感器与相机之间的位姿关系. 该方法不需要进行特征点的匹配, 利用射影不变性来获取相机与三维距离传感器的位姿. 仿真实验与真实数据实验结果表明, 本方法对噪声有较强的鲁棒性, 得到了精确的结果.
为准确评估输电线路导线分层力学特性,以钢芯铝绞线LGJ240/30型导线为研究对象,考虑张拉荷载下各层股线的轴向应变、轴向扭矩、层间挤压力,提出了输电导线分层张力、应力、应变的精细化计算方法;根据导线实际绞制状态建立有限元分层实体模型,考虑实际导线的层间接触状态,通过建立刚性点连接刚性面的方法施加轴向张拉荷载,模拟运行张力作用下导线各层间的应力分布规律;选取与有限元仿真长度、型号相同的导线进行了分层应力-应变测试试验,根据应力-应变测试试验原理进行了测量。结果表明:张力为额定拉断力的25%时,第三层铝股线最大应力为1992MPa,第四层铝股线最大应力为1652MPa;导线在承受张拉荷载作用时,两层钢股线承受主要张力,且各层钢股线、铝股线轴向应力变化呈由内至外逐渐变小的趋势。
为解决存在流量限制时采用地面等待和尾随间隔限制综合策略实施空中交通流量管理的问题,建立地面等待和尾随间隔综合管理决策模型。模型以最小化航班总延误成本为优化目标,考虑了各种实际运行约束。利用混合编码遗传算法对模型进行求解,对航班的处理顺序及上游尾随间隔限制值分别进行编码。基于中国南海地区三亚管制区的实际运行数据进行仿真,验证了模型和算法的有效性。
针对网络控制系统(Ncs)的随机短时延问题,在传感器和执行器由时间驱动、离散控制器由事件驱动方式下,将Ncs描述为切换系统模型。结合极点配置和特征根连续变化原理,根据时延与增广矩阵特征根最大模长之间的关系,将切换系统进行简化并设计相应的状态反馈控制器。实验结果表明,该控制器求解简单、易于实现,且可根据实际系统性能要求选择控制参数。
由于在城市轨道交通中计算机联锁子系统发挥着不可替代的重要作用,本文基于CBTC(通信列车控制)进行了轨道交通联锁子系统新功能测试研究,首先对计算机联锁子系统的整体结构与功能模块做了详细分析,然后以测试脚本与计算机测试平台为载体探究了基于CBTC的计算机联锁子系统新功能测试流程。通过测试结果证明,联锁子系统功能的测试流程自动化水平相对较高,大大节约了人工成本与时间成本,值得大力推广与应用。
为解决测量数控机床平动轴几何误差常用的九线法在实际应用中存在的误差溯源困难、辨识稳定性差的问题,系统分析了九线法的测量过程和辨识原理,提出一种改进的辨识方法。利用几何误差和测量坐标系之间的依附关系,合理布置坐标系的位置,保证了辨识结果的溯源价值,有利于指导机床加工和调试。通过增加测量维度和搜索最优测点布局,对辨识模型的矩阵结构和参数进行优化,以提高辨识的稳定性。仿真分析和测量实验结果表明,改进的辨识方法求解精度较高,辨识稳定性显著提高。
无线局域网采用IEEE802.11协议无法向不同类型的数据流提供有区分的服务质量,而IEEE802.11e服务区分机制EDCA存在数据流传输不公平性的问题。为此,运用NS一3网络仿真器实现一种改进的服务区分机制F-DCF。针对每个单独的节点给出排队规则,以保证节点内的公平传输机会,并通过使用基于竞争的接入方法设计实现多个节点之间的公平信道接入机制。仿真结果表明,与传统EDCA机制相比,F-DCF机制可对网络中不同优先级的数据流提供比例公平性的服务质量区分,并能够提高网络的总吞吐量。
本文提出了一种新的基于密度峰值搜索聚类的超像素分割算法.首先在图像平面内的局部区域内估计像素的局部密度.其次为每个像素寻找一个距离最近的大密度像素并计算两个属性:距离和归属.之后根据距离和归属将所有像素组织成一个归属关系树,该树反映了像素之间的归属关系.然后选择局部密度和距离较大的像素作为超像素的种子,并标记在归属关系树中.最后在归属关系树中搜索距离每个像素最近的超像素种子为其分配标记,实现超像素分割.该算法有两个优势:超像素分割过程无需迭代优化,计算速度非常快;可以精确控制超像素的数目和大小,使用灵活.与其它9种同类算法的对比实验表明:文中算法在边缘召回率、欠分割误差、可达分割精度、计算和存储复杂性方面表现出比较优越的性能.
借助于高速发展的信息技术,改善医院消毒供应中心的服务能力,提升运营效率。以上海交通大学附属胸科医院为研究对象,设计一套移动化消毒供应系统,支撑消毒供应中心的日常工作。通过系统的上线运行,优化了工作流程,手术器械消毒灭菌的回收率和合格率得到了提高。移动化消毒供应系统为医院管理者带来了监管手段,在保证医疗质量安全的前提下实现部分岗位外包,进而优化医院的人员组成结构。
针对开源软件漏洞,提出一种基于深度聚类算法的软件源代码漏洞检测方法。该方法利用代码图模型构造开源软件代码属性图,遍历得到关键代码节点并提取出应用程序编程接口(API)序列,将其嵌入向量空间,以关键代码为中心进行聚类,根据聚类结果计算每个函数的异常值,生成检测报告并匹配漏洞库,从而检测出源代码中的漏洞。实验结果表明,该方法能够定位开源软件中漏洞所在的关键代码段并检测出相应漏洞。
在软件开发过程中,复用应用程序编程接口(ApplicationProgrammingInterface,API)可以提高软件开发效率,但是使用不熟悉的API是一项耗时且困难的挑战。已有的研究往往将API作为用户输入的查询,通过在语料库中搜索该API的使用模式来进行推荐,但这并不符合开发人员的查询习惯。文中提出了一种基于自然语言语义相似度的API使用模式推荐方法(SemanticSimilazingBasedAPIRecommendation,SSAPIR)。该方法使用层次聚类算法来提取API使用模式,然后通过计算查询信息和API使用模式来描述信息之间的语意相似度,向开发人员推荐相关度高且被广泛使用的API使用模式。为了验证SSAPIR的有效性,文中从GitHub的高质量Java项目中提取9个流行的第三方API库的API使用模式以及API使用模式的描述信息,并根据这9个流行的第三方AP
无摘要
复制-粘贴篡改检测(Copy-Move Forgery Detection, CMFD)是数字图像篡改的一种常见方式, 近年来已成为多媒体取证领域一个重要的研究方向. 本文提出一种鲁棒的复制-粘贴篡改检测算法, 基于构造波动函数自适应获取阈值的方法均匀提取图像特征点, 可在篡改区域小或平滑的情况下进行鲁棒检测. 引入DBQ-LSH匹配算法进行特征匹配, 降低了时间复杂度. 提出基于不变矩LBP图像的定位方法, 在图像受到噪声攻击和JPEG压缩攻击下能精准定位篡改位置. 实验结果表明, 该算法具有优良的检测正确率(图像级)和检测精度 (像素级).
信息物理融合系统(CPS)是物联网进一步发展的产物,CPS将物理过程与信息计算过程紧密联系,是一种复杂的混合系统,Modelica与AADL是适用于信息物理融合系统(CPS)的嵌入式系统体系结构建模语言。利用Modelica对物理系统部分建模,AADL对信息系统部分建模,将信息物理系统的建模分割开来,设计了Modelica-AADL接口将二者结合起来,使得物理世界与计算过程相融合。概率混成自动机是对信息物理融合系统验证分析的有效形式化建模方式,Modelia-AADL模型无法进行直接的形式化模型检测工作,根据Modelica与AADL行为附件各自的特点,抽象出状态,定义了一系列规则,给出转换算法,完成了MA模型向概率混成自动机的转换,使得系统模型能够形式化描述,有助于信息物理融合系统的可靠性与安全性验证。
无摘要
BoxDetector)模型基础上,提出一种融合低层手工特征和深层网络特征的目标检测方法。通过对图像提取融合多种目标特征,获取目标大概位置和类别。基于非极大值抑制(NMS)将交并比小于0.7的窗口消除,解决行人部分重叠与小目标的漏检问题,提升目标检测的准确性和目标检测模型的泛化能力。该模型在VOC2007公开数据集上的平均检测精度较SSD算法提升了4%,NMS机制的加入有效提升了目标检测速度和稳定性。
目前,对于数显仪表的识别,多采用传统的图像处理及机器学习等方法,在复杂多变的应用场景中,其对字符、数字的识别准确率低,难以满足实时应用的要求。针对以上问题,将传统图像处理技术与深度学习方法相结合,提出了一种基于可变形卷积神经网络的数显仪表示数分割与识别方法。该方法包含图像预处理、字符分割与识别等步骤。首先,使用GrayWorld算法对待识别图像进行亮度均衡,并通过彩色分割提取屏幕区域;其次,对图像进行形态学操作,以便使用投影直方图法完成字符与对应小数点的整体分割;最后,设计并训练了一种可变形卷积神经网络对字符进行识别,优化了卷积神经网络感受野几何结构固定的内在问题。实验结果表明,加入可变形卷积有效提高了图像的识别准确率和网络的收敛速度;该方法的整体识别准确率达到99.45%,检测速度为10FPS,能够满足实际应用需求。
针对金属腐蚀区域图像中存在暗细节对比度不高、光照不均匀及颜色特征需保护的问题,提出一种在HSI模型下的多尺度细节自适应增强与同态滤波的增强算法。首先,对RGB腐蚀图像进行色彩空间变换,保留其中的色调和饱和度分量不变,对亮度分量进行增强。然后,通过小波变换进行多尺度细节自适应增强,提升细节对比度并作分块同态滤波,改善光照不均的影响,获得增强后的腐蚀图像。实验结果表明,所提方法增加了腐蚀暗细节的对比度,提高了金属腐蚀区域图像的整体亮度并保证了色彩信息的不失真。
公交线路网络的优化对保障公交系统高效运行和提升市民出行便捷性具有重要意义,为此提出了一种公交网络智能优化方案。该方案引入蚁群搜索算法,解决了系统评价函数、线路调整规则、客流重新分配、信息素更新等问题;同时引入惩罚机制,抑制不符合约束条件解的发生概率。实验结果表明,该算法运行高效,可提升公交网络的整体运行性能。