2012年, 第38卷, 第22期 刊出日期：2012-11-20
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计算机工程. 2012, 38(22): 5-9. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.002
针对差错信道上的实时视频编码和传输问题，提出一种基于逐帧失真估计和码率控制的新型时域不等差错保护方案。该方案给出一种低复杂度逐帧传输失真估计模型，估计差错信道下的视频传输失真，结合码率控制算法，通过对编码量化参数的简单搜索，逐帧求出最优的压缩编码和信道保护策略。仿真结果表明，与现有方案相比，该方案不但延迟小、复杂度适中，而且能提高重建视频序列的平均质量，减少逐帧之间的质量波动。
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计算机工程. 2012, 38(22): 10-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.003
为解决IMS异构无线网络的切换时延问题，设计一种IEEE 802.21定义的媒介无关切换标准与IMS架构相融合的方案，并在此基础上提出一种多路径冗余传输切换算法，采用马尔科夫决策过程实现在IMS异构网络中的无缝切换。NS-2仿真实验结果表明，该算法与传统垂直切换算法相比，在切换过程中的有效数据传输率、切换次数及切换稳定性均显示出一定优势。
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计算机工程. 2012, 38(22): 15-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.004
针对正交频分复用系统中3种模拟前端非理想因素(载波频偏、IQ失配、采样频偏)影响系统性能的问题，提出一种新颖的联合估计与补偿算法。在时域对载波频偏和IQ失配进行估计与补偿，在频域对残余载波频偏与采样频偏进行估计与补偿。仿真结果表明，与一些传统算法相比，该算法能利用更少的数据辅助资源，提高估计精度，即使存在较大非理想因素的影响，仍能够提供较低的误码率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 19-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.005
针对复杂剧烈运动视频信号在进行运动估计时出现的预测误差问题，提出基于运动矢量预测性程度的快速运动估计算法。根据局部运动矢量的一致性程度与运动矢量在时间上相关性程度的关系，决定运动矢量的可预测性程度，将待估计的运动矢量分类为不可预测、中度可预测和高度可预测，不同的可预测性采用不同的搜索策略进行运动估计。实验结果表明，该算法能提高运动估计的速度，并且具有与其他快速运动估计算法近似或更好的PSNR性能。
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计算机工程. 2012, 38(22): 24-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.006
符号执行方法处理循环时存在路径爆炸的问题。为此，提出一种基于归纳变量的循环依赖分析方法。通过识别循环归纳变量及符号表达式，结合边界约束条件生成可达归纳变量分支的路径约束，并采用符号化映射方法分析嵌套循环归纳变量依赖问题，从而在不展开循环的情况下生成覆盖归纳变量分支的测试用例。对开源工具Libxml2进行实验，该方法能发现其中2个while循环所引发的数组访问越界错误。
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计算机工程. 2012, 38(22): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.007
综合4种传统算法和八元数BP神经网络，提出一种掌纹特征提取算法，自动提取彩色掌纹图像的掌纹线。对掌纹线图像进行二维小波分解，并构造七维特征向量，采用八元数矢量积表示算法进行掌纹识别。实验结果表明，掌纹提取算法能提取出较精细的掌纹线，识别算法的成功率可达96%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 34-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.008针对现有Web社会关系评估方法准确率较低的问题，提出一种结合网页与语句共现的Web社会关系评估方法。根据人名对在Web中的网页共现和页面内语句共现情况，综合评估2个人之间社会关系的强弱，设计相应的关系评估函数。实验结果表明，该评估方法能准确地度量Web社会关系的强弱，并且在度量关系权重时，语句共现比网页共现对评估结果的准确性起到更重要的决定作用。
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计算机工程. 2012, 38(22): 39-42. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.009目前关于用户兴趣方面的研究大多数是根据用户兴趣的相似性划分用户群，缺乏对用户兴趣分布模式的度量。为此，提出一种用户兴趣分布模式度量方法。根据向量空间模型进行用户兴趣建模，利用基尼系数和洛伦茨曲线划分用户兴趣分布模式。Movielens数据集上的实验结果验证了该方法的有效性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 43-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.010现有软件胎记系统仅对程序属性进行粗略选取，导致系统性能不理想。为此，提出一种基于互信息的k-gram软件胎记选取算法。构建受保护软件的变体软件以及功能相似的软件组成的软件集合，利用互信息衡量k-gram碎片与受保护软件变体类别的相关性，以此作为胎记选取的效用指标，筛选出与受保护软件关联度高、不容易受到语义保持变换影响的碎片，获取有效的k-gram胎记。实验结果表明，该算法具有较好的可信度、性抗攻击能力，以及较高的盗版检测效率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 47-49. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.011基于半结构化的P2P存储系统，设计一种基于兴趣聚集的元数据管理机制。采用分层的Bloom filter结构存储并维护热点和本地元数据信息，将元数据的查询请求路由到不同的超级节点上，实现元数据的分布式管理。实验结果表明，该机制能明显提高元数据的查询效率和访问速度，具有较好的适应性和可扩展性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 50-54. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.012提出一种软件系统需求风险评估方法。通过构造Bayesian网络分析需求风险以及风险源之间的因果关系，利用条件概率表定量描述需求风险发生概率，应用层次分析法进行风险影响的评估，得到各项需求风险的综合风险值。仿真结果表明，该方法能较准确地评估软件需求分析阶段的风险等级，在等级划分方面列出了一些主要的需求风险，从而有助于开展风险管理，增强软件的可靠性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 55-58. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.013在面向特定应用的片上系统中，不同模块之间的通信量和延迟需求差异很大，均等位宽的链路不能充分利用带宽资源。为此，提出一种非均匀的带宽分配方案，根据流量特征和竞争状况设定各链路的数据宽度，采用异构的互联结构合理分配连线资源并优化吞吐量。实验结果表明，在均匀流量模式下，非均匀位宽的异构网络和同构架构的吞吐量相近，而连线资源节省16%。在热点流量模式下，异构网络能够有效缓解局部拥塞状况，提高网络吞吐量。
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计算机工程. 2012, 38(22): 59-61. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.014传统的基于查找表的数字自适应预失真技术没有考虑功率放大器输入信号的统计特性。为此，在正交频分复用(OFDM)系统中，结合OFDM信号幅度概率分布的特性，提出一种新的查找表构建方法。仿真结果表明，与传统的基于查找表的预失真技术相比，该方法能够有效地抑制由功率放大器非线性特性引起的信号带外频谱扩展。
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计算机工程. 2012, 38(22): 62-66. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.015针对车载VHF跳频电台的共址干扰问题，建立一种定频模式下的共址干扰分析模型。分析共址干扰的主要影响因素，通过实验和理论研究对干扰功率、频率、误码率等重要参数进行定量分析，建立定频模式下的共址干扰分析模型。结合VHF组网的约束条件，提出一种跳频系统的误码率计算方法，并采用双层多目标算法，构建基于共址电台规模和频表分配的优化设计模型。实例分析表明，该模型可优化配置电台工作参数，有效降低共址跳频电台误码率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 67-70. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.016针对现有多媒体组播拥塞控制协议的不足，提出基于QPID虚拟队列管理的组播拥塞控制机制QPID-MCC。QPID-MCC在瓶颈路由器中采用QPID-AVQ队列管理策略，结合显式拥塞指示(ECN)，按照一定的概率标记新到分组。接收端依据标记概率计算期望的TCP友好速率。发送端依据接收端的反馈信息并结合多媒体的最小带宽需求调整发送速率。仿真结果表明，QPID-MCC具有平滑稳定的发送速率、较好的公平性和较快的拥塞响应速度，并能满足最小带宽要求，保证多媒体业务的服务质量。
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计算机工程. 2012, 38(22): 71-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.017为降低无线传感器网络中传输节点地址所导致的能量消耗，提出一种动态MAC地址分配与更新算法。节点MAC地址由簇地址和簇内地址构成，通过簇合并构成簇地址复用区域以获得簇地址，为簇内各节点分配不等长的簇内地址。提出一种基于效用函数的地址更新策略，综合考虑各节点当前和历史耗能情况以决定簇内节点地址更新时机。仿真结果表明，该算法能够减少节点的平均地址长度，避免地址冲突，有效降低传输节点地址导致的能量消耗。
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计算机工程. 2012, 38(22): 76-79. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.018针对现有移动传感器网络定位存在错误率较高的问题，提出一种基于向量机技术的网络定位算法。该算法通过向量机技术建立节点测量向量与其位置的关系，节点根据新观察到的信息过滤掉不符合要求的取值范围。使节点持有其之前的运动轨迹样本点集，通过牛顿插值的方法计算其位置方向并更新节点样本点集，样本点通过向量机计算和纠正其坐标位置，从而实现节点的预测定位。仿真实验结果表明，与传统算法相比，该算法在锚节点较少、节点运动速度较快的情况下能保持较低的定位错误率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 80-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.019依据频率选择性衰落信道下基于正交频分复用技术的多节点放大转发协作通信系统，提出一种基于叠加导频的分段式信道估计方法。该方法采用双块状导频，分别记录级联链路和第2段链路状态信息，并估计相应的信道状态信息，计算出第1段链路信道状态信息。仿真结果表明，该方法能够获得2段链路的信道状态信息，减小信道估计导频开销和时隙周期，提高信道估计的实时性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 84-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.020为提高传感器网络的传输可靠性，提出一种基于网格模型的可靠传输协议。该协议利用网络大小和节点传输距离将网络划分成若干网格。引入随机丢包模型，运用源节点的位置、能耗等信息，在源节点和Sink间确定中间点坐标，再以中间点为圆心的圆形区域内找到距离Sink最近的、可靠的下一跳转发点转发数据包，转发点覆盖全网格，非转发点休眠。理论分析和仿真实验表明，与AOMDV协议相比，该协议具有较高的可靠性且能耗较低，可有效避免广播风暴等问题。
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计算机工程. 2012, 38(22): 88-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.021根据无线Mesh网(WMN)中路由器数据转发量大、工作环境开放且易受攻击的特点，提出一种基于流量的WMN跨层异常检测方法。通过从多层获取的相关判据，结合时间序列对未来流量进行预测，计算预测值与实测值平滑后的误差窗口质心，得到估计误差的偏离程度值，从而对各种攻击进行快速判断。分析结果表明，该方法可减少存储开销，误判率较小。
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计算机工程. 2012, 38(22): 92-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.022管海明提出的保形迭代函数构造方法(武汉大学学报: 理学版, 2008年第5期)在实际应用中不能顺利求得迭代大整数次的结果。针对该问题，结合离散对数问题的应用方法，提出2个解决策略，利用特殊构造法寻找一个结构简单的多项式，从而构造一种可行的高效保形迭代函数，分析证明其具有较高的迭代效率，并将该函数用于推广的ElGamal加密方案与Schnorr签名方案。
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计算机工程. 2012, 38(22): 95-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.023在改进的多变量数字签名方案W-方案中，增加了一个仿射变换N替换仿射变换T，并使用公钥 参与签名验证，但由于N可以与T合成新的仿射变换，因此不能有效隐藏签名结构 。针对该方案存在的安全漏洞，通过刻画验证公钥 与 之间的关系，利用 确定 的结构，由此实现攻击，从中可知，增加仿射变换不能提高多变量数字签名方案的安全性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 99-103. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.024对He等人提出的无线传感器网络用户认证协议(Ad-Hoc Sensor Wireless Networks, 2010, No.4)进行研究，指出该协议无法实现用户匿名性，不能抵抗用户仿冒攻击和网关节点旁路攻击，并利用高效的对称密码算法和单向hash函数对其进行改进。理论分析结果证明，改进协议可以实现用户匿名性、不可追踪性及实体认证，抵抗离线字典攻击、用户仿冒攻击和网关节点旁路攻击，与同类协议相比，计算效率更高。
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计算机工程. 2012, 38(22): 104-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.025基于异常的入侵检测方法难以有效地获得一个用于建立正常行为模式的正常数据训练集，而粒子群优化模糊聚类算法的初始化聚类数目一般凭经验确定，准确性不高。为此，提出一种自控粒子群优化模糊聚类算法。从网络数据中提取训练集，并初始化具有不同聚类数目的粒子群，在迭代过程中，根据不同粒子群的聚类有效性函数，通过列控制向量对各粒子群规模进行调整，由此实现聚合。实验结果表明，该方法的聚类结果准确率高，可以为基于异常的入侵检测方法提供可靠的训练数据。
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计算机工程. 2012, 38(22): 107-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.026为提高组播通信网络中信息传输的安全性，提出一种基于信息论安全的网络编码方案。利用大素数及其本原根产生不同的噪声符号，并将噪声符号与原始信息进行混合，达到隐藏信息的目的。分析结果表明，该方案通过舍弃少量带宽，使网络编码以很高的概率达到信息论安全的要求，当信源与信宿之间有一条专用的安全信道时，可在不增加通信开销的前提下使网络的信息论安全概率为1。
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计算机工程. 2012, 38(22): 111-113. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.027数字水印在实际应用时可能受到数据裁剪、数据压缩、随机增点和地物加密等攻击。针对该问题，基于特征点图层和最小四叉树划分，提出一种适用于线数据和面数据的矢量图层水印算法。利用Douglas-Peucker压缩算法提取矢量数据的特征点图层，通过最小四叉树划分将水印信息分区域嵌入到地物的特征点中。实验结果表明，该算法具有很好的不可感知性，相比MQUAD算法能更好地抵抗地图裁剪攻击。
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计算机工程. 2012, 38(22): 114-118. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.028为弥补单节点Web应用防火墙(WAF)在检测效率和稳定性方面的不足，采用反向代理技术，设计并实现一个基于分布式对等架构的WAF。通过反向代理响应客户端请求，各个节点运行相同的程序以实现对等架构，主节点与辅助节点可根据需求动态调整，主节点具有会话保持和负载均衡功能，辅助节点采用专家库和插件协同检测报文。实验结果表明，该应用防火墙能够有效阻止应用层攻击，相比单节点响应更加迅速和稳定。
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计算机工程. 2012, 38(22): 119-121. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.029通过分析辫群的相关性质及群上的判定问题，结合扭结共轭问题、子群成员判断问题及根搜索问题，提出一种辫群上的公钥加密协议和签名协议，对两者的安全性进行分析，证明敌手无法从公钥中恢复密钥，因此协议可以抵抗长度攻击、惟密钥攻击、一般选择消息攻击、定向选择消息攻击和适应性选择消息攻击。
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计算机工程. 2012, 38(22): 122-125. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.030已有的秘密共享方案中参与方权重固定不变，不能满足实际应用的问题。为此，基于信任评估模型，提出一种参与方权重可以动态变化的秘密共享方案。根据参与方的不同行为对其子秘密数量进行调整，并改变其秘密分享职能。在删除不诚实成员后可以加入新的成员，在不改变参与方共享秘密的条件下，可以先验式地更新参与方所拥有的秘密份额。分析结果表明，该方案是一个安全的、参与方权重以及子秘密可动态改变的秘密共享方案。
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计算机工程. 2012, 38(22): 126-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.031传统的粒子滤波算法在跟踪目标受到相似背景干扰和遮挡或跟踪目标高速运动时，容易造成跟踪误差增大或跟踪失效的影响。针对室外运动目标跟踪的复杂性，提出一种对于干扰适应性较强的融合梯度方向直方图与自回归移动平均(ARMA)模型的粒子滤波跟踪方法。建立ARMA运动模型，用前两帧目标的位姿状态预测目标下一帧的状态，解决目标跟踪的角度变化与部分遮挡问题。实验结果表明，该模型能克服光照突变引发目标色彩突变的问题。
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计算机工程. 2012, 38(22): 130-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.032实现一个基于机器学习的中文缺省项识别系统，对语料库进行预处理，选取多个特征及其组合，通过支持向量模型(SVM)构建的缺省识别模型进行中文缺省识别。研究系统在不同句法分析树上的性能。实验结果证明，该识别系统在标准的句法分析树上F值能达到84.01%，在自动句法树上能达到68.22%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 133-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.033分析最小时间规划算法，针对算法在应用上存在的不足，在研究SPFA静态规划算法的基础上，结合该规划算法的优点，提出一种改进的最小时间路径规划算法。实例验证结果表明，该算法能够提供实时、高效、预测性强的规划路径，在城市交通中较好地满足用户的需求。
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计算机工程. 2012, 38(22): 137-140. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.034针对城市二维道路交通网络十字交叉路口在红绿灯控制下行驶的车道问题，提出一种四向交通道路模型，其中包括考虑加速度、换道概率参数对交通流的影响。采用元胞自动机模型(BML模型)模拟车辆运行的动态过程，给出换道概率临界点位置对车流量影响之间的关系。数值结果表明，换道概率对整个进、出口车流量产生扰动影响，换道规则符合车辆运行状态。
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计算机工程. 2012, 38(22): 141-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.035为提高实例推理(CBR)机制的实时性，提出一种智能机器人推理机制。给出CBR推理流程，采用时间限定算法和向量空间法对其进行改进，以加快检索和完成学习，使用模块化部件搭建智能平台。实验结果表明，与CBR相比，该机制在完成相同任务时所使用的时间更少，得到的结果更加合理。
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计算机工程. 2012, 38(22): 146-150. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.036粒子群优化算法的收敛速度较慢、精度较低、稳定性欠佳。为此，提出一种基于适应度反馈作用的改进粒子群优化算法。在运行过程中，根据粒子相邻2次迭代的适应度变化，对适应度变化值归一化处理后，将其反馈给惯性权重，以削弱粒子寻优过程中的适应度振荡幅度，增强粒子群跳出局部最优的能力。测试结果表明，该算法的全局搜索能力得到提高，具有较高的收敛速度和稳定性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 151-153. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.037为提高人脸识别对人脸姿态、位置、表情变化的鲁棒性，提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)与改进脉冲耦合神经网络(M-PCNN)的人脸特征提取方法。利用NSCT对输入图像进行多尺度分解和多方向稀疏分解，以捕获图像中的高维奇异信息，使用M-PCNN模型提取各子带的信息熵，将其作为人脸特征，利用支持向量机(SVM)实现分类与识别。仿真结果表明，该方法鲁棒性较强，在识别和分类中表现出较好的性能。
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计算机工程. 2012, 38(22): 154-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.038事件条件动作(ECA)规则的提取方法难以规范化，导致其生成过程过于复杂。为此，提出一种基于情景分析的ECA规则提取方法。定义ECA规则中事件、条件和动作的模板规范以及ECA规则的语法结构，采用情景分析法进行研究分析，并做一致性检测。实例分析结果表明，该方法能规范ECA规则的提取过程，保证ECA规则的准确性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 159-162. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.039传统尺度不变特征变换(SIFT)匹配算法的匹配结果易受参数影响。为此，提出一种于场强和凸壳的SIFT特征点匹配算法。在原始SIFT匹配方法基础上，结合特征点群的凸壳，引入引力场强概念刻画特征点群之间的空间特征关系，以进行图像点模式匹配，在匹配中充分利用特征点的几何空间信息。实验结果表明，该算法具有较高的匹配正确率，能找到更多的特征匹配点。
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计算机工程. 2012, 38(22): 163-166. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.040提出一种基于语义扩展模型、分步骤的无监督关键词抽取方法。选择词语的网页结构特征、词性、词长、TF-IDF值等特征，通过聚类算法抽取候选关键词。根据n-gram语言模型理论，引入邻接变化数等特征构建基于词的语义扩展模型，采用无监督方法将候选关键词扩展为关键词串。实验结果表明，该方法能有效改善针对未登录词及短语的抽取结果，提高中文网页关键词抽取结果的质量。
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计算机工程. 2012, 38(22): 167-170. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.041K近邻多标签学习算法的近邻点个数取固定值，而没有考虑样本分布的特点，可能会将相似度高的点排除在近邻集外，或者将相似度低的点包含在近邻集内，影响分类器的性能。为此，将粒计算的思想引入近邻集的构建，提出一种新的K近邻多标签学习算法。通过粒度控制，确定近邻点集，使得领域内的样本点有高相似性，且此类样本能进入近邻集。实验结果表明，该算法的大多数评价指标均优于现有的多标签学习算法。
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计算机工程. 2012, 38(22): 171-175. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.042为解决文本聚类时文本的高维稀疏性问题，提出一种语义和统计特征相结合的短文本聚类算法。该算法通过语义词典对词汇的语义相关性分析实现一次降维，结合统计方法进行特征选择实现二次降维，并融合二次降维特征实现短文本聚类。实验结果表明，该算法具有较好的短文本聚类效果和效率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 176-178. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.043光照变化和环境噪声会引起人脸识别正确率下降。为此，提出一种基于Curvelet变换和LBP的可变光照人脸识别方法。对原始人脸图像进行Curvelet变换，对第1层低频系数，采用对数运算和局部二值模式运算克服光照影响，舍弃剩余的最高频信息子图像，以除去环境噪声和光照产生的阴影边界带有的虚假信息，利用主成分分析和线性判别分析方法进行人脸识别。仿真结果表明，该方法能有效去除光照和噪声引起的影响，具有较好的鲁棒性。
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计算机工程. 2012, 38(22): 179-182. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.044针对短时傅里叶变换频率分辨率较差的缺点，提出一种基于双树复小波变换(DTCWT)和局部二进制模式(LBP)直方图的低分辨率人脸识别方法。使用DTCWT获得人脸图像的多尺度多方向的频率幅度响应，采用LBP获取频率幅度响应的统计直方图，通过基于统计的一致性模式得到更加紧凑的统计分布特征。实验结果表明，该方法在低分辨率人脸上可以达到较高的识别准确率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 183-185. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.045The float exponential operation of bilateral filtering is not suitable for hardware implementation. In order to solve this problem, a modified bilateral filtering algorithm based on similarity judgment is proposed in this paper. Photometric similarity of every pixel in the filtering window is evaluated. Then these similar neighboring pixels are filtered by the modified bilateral filtering, which adopts reciprocal function instead of exponential function. Experimental results show that the modified bilateral filtering algorithm can balance the details and the flat areas, and it facilitates hardware implementation. The average Peak Signal Noise Ratio(PSNR) is 0.27 dB higher than bilateral filtering algorithm.
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计算机工程. 2012, 38(22): 186-189. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.046提出一种基于Zernike矩和多级前馈神经网络的图像配准算法。利用低阶Zernike矩表征图像的全局几何特征，通过多级前馈神经网络学习图像所经历的旋转、缩放和平移等仿射变换参数，在一级前馈神经网络的基础上添加二级前馈网络，以提高参数估计精度。仿真结果表明，与基于DCT系数的神经网络算法相比，该算法旋转、缩放和平移估计精度较高，对噪声的鲁棒性较强。
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计算机工程. 2012, 38(22): 190-193. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.047针对有整齐边界且加性噪声满足均匀、椒盐、拉普拉斯等非高斯分布的图像，根据逐步拟合及变量转换思想，提出一种基于l1-非凸、非光滑函数的逐步非凸图像恢复方法。根据原始非凸、非光滑函数建立一组拟合函数，获得原始问题的优良初始值，利用变量转换解决l1-非凸、非光滑函数的非可微性问题。实验结果表明，该方法恢复的图像效果较好，峰值信噪比较高。
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计算机工程. 2012, 38(22): 194-197. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.048研究经典总体变差去噪模型及其改进的自适应去噪模型，提出一种基于预处理图像局部信息的双项自适应模型。利用空间自适应保真项缓解二阶非线性滤波对细节的过度平滑，通过自适应正则化项减少阶梯效应，使数值更稳定和收敛。实验结果表明，与原方法相比，改进方法具有更好的鲁棒性，在噪声较高的情况下仍能取得较好的去噪效果。
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计算机工程. 2012, 38(22): 198-200. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.049针对图像液位检测系统中摄像头引入的图像畸变，提出一种基于图像平面的校正方法。使用虚拟的标准校正图代替实际图，通过二阶径向模型的反复迭代求取畸变系数，利用双线性插值对输出像素点灰度进行插补。实验结果表明，该方法的校正误差小于0.35个像素点，能有效提高视频检测精度。
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计算机工程. 2012, 38(22): 201-204. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.050合成孔径雷达(SAR)图像中存在严重的相干斑干扰，使得SAR的图像解译过程较为困难。为此，提出一种基于组件树的SAR图像分割算法。对SAR图像建立组件树，给出基于全局特征的自适应非局部判定准则，使用该准则对组件树中的相似组件进行合并，保留组件树中最重要的组件，以完成图像滤波，获取分割后的目标。实验结果表明，该算法能获得准确的分割结果，保持目标的细节信息。
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计算机工程. 2012, 38(22): 205-207. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.051基于相关反馈算法的图像检索经迭代后查询点会陷入局部最优。针对该问题，提出一种基于自适应相关反馈算法的图像检索方法。如果当前查询点达到局部最优，则采用EM裂项算法将该点分解为2个子查询点，通过移动查询点使其各自达到局部最优。如果用户对当前查询不满意，再将这2个子查询点分解为4个子查询点进行处理，以此类推，直到用户满意为止。实验结果表明，与自适应的相关反馈算法、混合反馈算法以及不对称的贝叶斯相关反馈算法相比，该方法的查准率较高。
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计算机工程. 2012, 38(22): 208-210. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.052在数码相机系统中，不同色温下的图像存在偏色现象，而传统白平衡算法不能准确重现图像的真实颜色。为此，提出一种基于 Voronoi图的自动白平衡算法。利用Voronoi图统计白点数，估计当前环境的色温值，并做增益计算，根据标准值对图像颜色值进行校正。在不同背景和光源下的测试结果表明，该算法可使图像质量得到有效改善。
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计算机工程. 2012, 38(22): 211-215. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.053针对现有基于局部线性嵌入的高分辨率图像重建算法对噪声敏感、图像块间边界不连续等问题，提出一种近邻非负线性重建高分辨率图像的流形学习算法。将流形学习重建过程中的近邻线性组合系数约束为非负，并采用基于像素块比例值的特征提取方法。实验结果表明，该算法能重建更多的细节，降低块效应，提高重建图像的峰值信噪比。
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计算机工程. 2012, 38(22): 216-219. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.054现有骨架驱动变形算法多以单一骨架驱动变形，且骨架预设十分复杂。为此，提出一种基于骨架的网格模型变形算法。结合多分辨率Reeb图方法提取模型的骨架结构，确定各骨架点对应的局部区域，将骨架点插值构造二次Bézier曲线，通过交互式拖动任意骨架点，计算与其相连多骨架点的动态变化情况，实现模型局部区域的自然形变。实验结果表明，该算法能获得较为自然平滑的变形结果。
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计算机工程. 2012, 38(22): 220-224. https://doi.org/TN911TN911.73.73可缩放矢量图形(SVG)不支持3D模型的建立，为此，介绍SVG扩展元素的实现原理，研究在SVG的3D模型建立方法，利用三角网格差分方法解决元素不支持点数不一致、非均匀对象分布的问题，在SVG中建立3D数字高程模型，并对其实现在线旋转控制。对内嵌JS和Java后台程序生成DEM的方案进行比较，结果表明，内嵌JS方案的时间消耗较大，有必要扩展SVG标准中的3D表示标签。
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计算机工程. 2012, 38(22): 225-227. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.056针对半标定图像的极线校正问题，结合图像特征点的尺度和主方向性质，提出一种新的误配剔除方法。根据全局的缩放和旋转约束对误配点进行粗剔除，结合特征点的尺度、主方向和空间布局信息对剩余的误配点进行精剔除，使得到的精确匹配点满足极线约束。根据此约束，利用最小二乘方法估计未标定参数，并将半标定的图像极线校正转换为已标定的图像极线校正。实验结果表明，该方法生成的校正图像对精度较高，图像变形较小。
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计算机工程. 2012, 38(22): 228-231. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.057为提高晶圆制造Interbay物料运输系统的多目标调度性能，提出一种混合智能的Interbay系统调度方法。采用Takagi-Sugeno模糊逻辑方法对晶圆卡运输成本模型的参数权重进行自适应调节，用匈牙利方法对Interbay系统的运输小车和晶圆工件进行优化指派。实验结果表明，该方法在Interbay系统和晶圆加工系统的多目标综合性能方面优于传统方法。
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计算机工程. 2012, 38(22): 232-235. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.058AdaBoost算法在处理大量图片时需要进行长时间的预处理。为此，提出一种用硬件并行计算图像各个局部积分图的方法，通过AdaBoost算法用少数特征淘汰大量无关图像，牺牲单个特征计算时间，避免对大量图片进行预处理操作。实验结果证明，该方法可以加快大量高像素图像的识别速度，在无关图像占整体98%的情况下，速度比传统算法提高31.8%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 236-239. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.059针对井下排水系统水泵开机的不确定性和不规律性造成耗电量过大的问题，提出一种以排水系统最小能耗为目标函数的优化调度模型，利用混合遗传算法寻找最优解。仿真结果表明，该方法能够有效避免遗传算法容易出现的早熟现象，提高局部寻优能力，具有较强的适用性。排水系统的平均节能效率达到6.5%以上。
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计算机工程. 2012, 38(22): 240-243. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.060设计自主湖水环境监测船的运动控制系统，包括由GPS和电子罗盘构成的导航系统、超声传感器避障系统、太阳能和蓄电池配合的自主能源供给系统。采用超声、红外传感器和机械卡环设计自动泊位装置。基于坐标系变换，建立自主船的运动学模型。针对双电机的转速控制，设计实现三层递阶控制器及滑膜变结构转速控制算法。实验结果表明，滑膜控制能较好地排除水流速度的突变干扰，差动转向平稳，自主船可实现自动泊位和能源自给，运动控制系统稳定，速度响应小于4 s，大角度转向响应小于13 s。
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计算机工程. 2012, 38(22): 244-247. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.061提出一种利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法实现移动台跟踪定位的改进算法。该算法在已获得移动台初始位置估计的基础上，利用 EKF对移动台的运动轨迹进行多次估计，获取多条跟踪轨迹，剔除偏差较大的轨迹并进行加权平均的数据融合处理，获取一条较优轨迹。再结合距离门限值对较优轨迹的点迹进行匹配管理，实现对较优轨迹的平滑处理，获得最优跟踪轨迹。仿真结果表明，该算法计算复杂度低、鲁棒性强，定位精度明显高于传统EKF跟踪定位算法。
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计算机工程. 2012, 38(22): 248-250. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.062传统的串口网口转换装置采用纯硬件实现，虽然具有数据传输速度快的优点，但功能单一、灵活性差。为此，提出一种基于ARM9平台的嵌入式系统来实现接口转换。硬件采用MOXA UC-7101，应用程序在μCLinux下开发，通信遵守modbus协议，实现在UC-7101与上位机网络正常时数据的SD卡检索和正确及时传输。测试结果表明，在网络中断时，可自动查询下位机设备，并实现数据SD卡存储。
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计算机工程. 2012, 38(22): 251-259. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.063为提高混合软组织实时形变模型(HSTDM)的计算效率，提出一种基于状态空间预计算的混合软组织实时形变模型。利用HSTDM模型，通过离线预计算方式得到离散形变状态空间的精确数据，在实时交互时采用光滑粒子流插值函数计算力反馈和形变节点的偏移值。仿真结果表明，该模型能够描述软组织线性、非线性和各向异性材料特性，并在视觉和触觉上分别达到60 Hz和500 Hz以上的刷新率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 255-259. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.064针对多输出布尔函数，给出一种求解混合极性Reed-Muller(MPRM)的系数矩阵变换算法。以MPRM中的乘积项数为化简标准，采用穷举策略进行极性空间搜索，求解最优MPRM。在MCNC和ISCAS基准电路上的测试结果表明，与采用列表技术相比，该系数矩阵变换算法能平均缩短55.8%的最优MPRM求解时间。
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计算机工程. 2012, 38(22): 260-262. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.065通过定义算法关键循环到可重构阵列映射的建立时间、保持时间等核心时序参数，分析存储器带宽有限、算法数据流图拓扑不规则等实际问题，给出配置时序模型的优化算法，提出路径特征等参数的描述形式，为可重构自动编译提供新的处理方式。验证结果表明，在视频算法H.264关键循环deblocking的映射过程中，该优化映射方法使得性能在原有基础上提升43%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 263-266. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.066原有数据集成方法在基因调控网络构建中不能很好地利用数据之间的相关特性。为此，提出一种改进的数据集成方法。分别利用敲除数据和微扰数据进行预测，根据2种实验数据预测结果的重叠程度赋予不同的可信度，优先考虑重叠程度高的部分，按照可信度对预测结果进行排序。采用Dream3数据集与原有方法进行性能对比，实验结果表明，改进方法的总体性能比原有方法高出4.9%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 267-270. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.067为满足文本检索、计算生物学等领域海量数据匹配对高性能计算的要求，提出一种基于计算统一设备架构(CUDA)的位并行近似串匹配算法。结合图形处理器(GPU)的高并行计算结构及存储带宽特性，通过优化数据存储方式，实现并行化动态规划矩阵算法(BPM)的加速，并对加速性能进行对比测试。实验结果表明，BPM算法通过GPU加速能获得20倍左右的加速比。
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计算机工程. 2012, 38(22): 271-275. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.068为自动生成基于互联网通信引擎(ICE)的应用系统，提出ICE系统模型，其中包括独立的ICE应用程序模型和基于ICE的分布式系统模型，采用可扩展标记语言与模板技术设计一种基于编程的代码生成器，支持嵌套的循环和条件语句，并提出外链模板、数据域转换等方法。应用结果证明，用户可通过系统建模/需求描述快速生成定制的ICE系统框架，提高开发效率。
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计算机工程. 2012, 38(22): 276-278. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.069针对传统视觉词袋模型对图像尺度变化较为敏感的缺点，提出一种基于改进视觉词袋模型的图像标注方法。该方法引入图像的多尺度空间信息，对图像进行多尺度变换并构建多尺度视觉词汇表，将图像表示为不同尺度特征，结合多核学习的方法优化各尺度特征的相应权重，获取特征表示。实验结果验证了该方法的有效性，其标注准确率比传统BoVW模型提高17.8%~25.7%。
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计算机工程. 2012, 38(22): 279-282. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.070针对Lucene自带的中文分析器分词性能不理想并且难以选择第三方分析器的问题，研究多种基于Lucene的中文分析器，对语句分词、分词速度、建立索引的空间与时间、检索结果以及检索速度等方面进行比较。分析结果表明，在Lucene框架下，基于词典分词的Paoding分析器总体性能最优，Lucene自带的一元分析器分词速度最快，imdict与ICTCLAS4J分析器在算法效率上存在一定改进空间。
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计算机工程. 2012, 38(22): 283-286. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.071传统NSGAⅡ算法在解决NoC映射问题时容易出现局部最优和种群多样性的问题。为此，提出一个均衡优化时延模型和一种基于Boltzmann-NSGAⅡ的映射算法，时延模型从宏观链路负载和单个节点排队时延进行优化，映射算法引入Boltzmann机制、多点交叉算子、随机变异算子，以保持种群多样性并提高局部搜索能力。实验结果表明，Boltzmann-NSGAⅡ算法能获得更好的映射效果，最优解集的收敛性和均匀性更好。
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计算机工程. 2012, 38(22): 287-290. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.072针对基于离散点的Delaunay三角网构建过程中待插入点的定位耗时问题，提出Delaunay三角网高效构建算法，并将其用于三维地形仿真应用中。对大量数据点进行分块排序预处理后，运用空间自相关理论使下一个待插入点总是紧邻新近插入点，融合最短路径定位算法和三角形面积法，结合三角形重心与点、有向线段的关系遍历三角形，减少遍历时间。在对三角网进行LOP局部优化时，采用Delaunay四叉树保存待调整的所有边的节点信息，提高遍历效率。实验结果证明，该算法构建的三维地表真实感较强，并且具有较低的时间复杂度。
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计算机工程. 2012, 38(22): 291-292. https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-3428.2012.22.073传统的口腔修复体三维点云数据测量技术难以满足精度要求。为此，提出一种基于线结构光的三维坐标测量方法。在摄像机标定过程中，采用最小二乘法计算光平面方程，使用平移扫描和旋转扫描获取物体表面三维数据，以避免求解摄像机内外参数。实验结果表明，重建后的三维模型可以满足高精度近景三维测量的要求。
2024
第50卷 第4期
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主办：华东计算技术研究所
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（稿件问题请直接联系栏目编辑） E-mail: ecice06@ecict.com.cn
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