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基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法
1
作者 张天骐 叶绍鹏 +1 位作者 刘鉴兴 柏浩钧 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期41-48,共8页
针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降的问题,已有许多零水印算法提出。然而大多数算法或是鲁棒性和稳定性较差,或是基于灰度图像设计的。本文提出一种基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法。该算法先提取彩色... 针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降的问题,已有许多零水印算法提出。然而大多数算法或是鲁棒性和稳定性较差,或是基于灰度图像设计的。本文提出一种基于彩色图像Tetrolet变换的频数质心零水印算法。该算法先提取彩色载体图像YCbCr空间的亮度分量,再对亮度分量进行Tetrolet变换获得其低频系数,再通过分块非负矩阵分解,采用计算频数质心的方法构造特征矩阵。对水印信息依次进行Polar码编码,二维交织构造出交织矩阵;最后将含有水印信息的交织方阵和特征矩阵进行异或操作生成零水印。仿真结果证明,该零水印算法可以有效抵抗非几何攻击、几何攻击以及组合攻击,水印提取归一化相关系数值在0.9以上,具有较强的鲁棒性和稳定性,且具有良好的实用性。 展开更多
关键词 零水印 彩色图像 Tetrolet变换 频数质心 鲁棒性
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基于门控残差卷积编解码网络的单通道语音增强方法 被引量：5
2
作者 张天骐 柏浩钧 +1 位作者 叶绍鹏 刘鉴兴 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第10期1986-1995,共10页
针对卷积编解码网络(CED,Convolution encoder-and-decoder)对语音时序相关信息捕获困难的问题,本文提出了一种基于门控残差卷积编解码网络的语音增强方法。该方法在卷积编解码网络的基础上引入了门控机制、膨胀卷积与残差连接:门控机... 针对卷积编解码网络(CED,Convolution encoder-and-decoder)对语音时序相关信息捕获困难的问题,本文提出了一种基于门控残差卷积编解码网络的语音增强方法。该方法在卷积编解码网络的基础上引入了门控机制、膨胀卷积与残差连接:门控机制能够很好地处理序列前后相关信息;膨胀卷积使得卷积过程获得更大的感受野,提取更加丰富的全局信息;残差连接能够防止梯度消失与梯度爆炸,提升网络精度。此外,采用频域损失函数与时域评价指标联合优化的策略对网络进行训练,以进一步提升网络增强效果。实验表明,在匹配噪声和不匹配噪声下,相比于基线CED与其他对比方法,本文方法取得了更高的PESQ、STOI与SI-SDR,对语音的清浊音都有较好恢复效果,且具有较强的泛化能力。 展开更多
关键词 语音增强 门控机制 卷积编解码网络 残差连接
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基于注意力门控膨胀卷积网络的单通道语音增强 被引量：2
3
作者 张天骐 柏浩钧 +1 位作者 叶绍鹏 刘鉴兴 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期3277-3288,共12页
在有监督语音增强任务中,上下文信息对目标语音的估计产生重要影响,为了获取更加丰富的语音全局相关特征,该文以尽可能小的参数为前提,设计了一种新型卷积网络来进行语音增强。所提网络包含编码层、传输层与解码层3个部分:编解码部分提... 在有监督语音增强任务中,上下文信息对目标语音的估计产生重要影响,为了获取更加丰富的语音全局相关特征,该文以尽可能小的参数为前提,设计了一种新型卷积网络来进行语音增强。所提网络包含编码层、传输层与解码层3个部分:编解码部分提出一种2维非对称膨胀残差(2D-ADR)模块,其能明显减小训练参数并扩大感受野,提升网络对上下文信息的获取能力;传输层提出一种1维门控膨胀残差(1D-GDR)模块,该模块结合膨胀卷积、残差学习与门控机制,能够选择性传递特征并获取更多时序相关信息,同时采用密集跳跃连接的方式对8个1D-GDR模块进行堆叠,以增强层间信息流动并提供更多梯度传播方式;最后,对相应编解码层进行跳跃连接并引入注意力机制,以使解码过程获得更加鲁棒的底层特征。实验部分,使用了不同的参数设置以及对比方法来验证网络的有效性与鲁棒性,通过在28种噪声环境下训练及测试,相比于其他方法,该文方法以1.25×10^(6)的参数取得了更优的客观和主观指标,具备较强的增强效果与泛化能力。 展开更多
关键词 语音增强 膨胀卷积 残差学习 门控机制 注意力机制
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基于信息矩阵估计的极化码参数盲识别算法 被引量：1
4
作者 刘鉴兴 张天骐 +1 位作者 柏浩钧 叶绍鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期668-676,共9页
针对目前极化码码长识别存在抗噪声性能差的问题,提出了基于信息矩阵估计的极化码参数盲识别算法。本文算法利用极化码生成矩阵的逆矩阵,与码字比特流构造的码字矩阵相乘得到估计的信息矩阵,在无误码情况下根据分析矩阵所含的信息得到码... 针对目前极化码码长识别存在抗噪声性能差的问题,提出了基于信息矩阵估计的极化码参数盲识别算法。本文算法利用极化码生成矩阵的逆矩阵,与码字比特流构造的码字矩阵相乘得到估计的信息矩阵,在无误码情况下根据分析矩阵所含的信息得到码率,并利用其分布情况来识别码长、信息比特位数和位置分布。在有误码的情况下,引入了零均值比计量,根据峰值识别出码长。最后,利用分析矩阵和设定判决门限,识别出信息比特位数和位置分布。仿真结果表明,本文算法对码长的识别性能有所提高,对于参数为(64,30)的极化码,在误码率高达1.06×10^(-1)时,码长的识别率依然能达到80%。 展开更多
关键词 非合作信号处理 零均值比 极化码 盲识别
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重载铁路轨下弹性垫板外形对轨枕承轨槽磨损影响研究 被引量：3
5
作者 李敏一 戴佳程 +3 位作者 陈嵘 刘鉴兴 肖杰灵 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第6期22-26,共5页
针对我国重载铁路轨下垫板易与轨枕承轨槽发生磨损的问题,利用ABAQUS有限元仿真平台,基于Archard模型,通过子程序UMESHMOTION实现界面磨损的表面节点动态更新。建立轨下弹性垫板与轨枕承轨槽的动态磨损分析模型,对比分析不同外形的轨下... 针对我国重载铁路轨下垫板易与轨枕承轨槽发生磨损的问题,利用ABAQUS有限元仿真平台,基于Archard模型,通过子程序UMESHMOTION实现界面磨损的表面节点动态更新。建立轨下弹性垫板与轨枕承轨槽的动态磨损分析模型,对比分析不同外形的轨下弹性垫板在硬度和杨氏模量变化时轨枕承轨槽界面的磨损规律。研究表明:(1)潜在的磨损出现在轨下弹性垫板与轨枕承轨槽接触界面的边缘,接触面中心基本无磨损;(2)采用半沟槽轨下弹性垫板相对于全沟槽和无沟槽垫板在界面处产生的磨损总量最小,但轨枕承轨槽磨损区域较大;(3)综合考虑轨下垫板制作工艺和经济成本,垫板硬度取80~800 HB区间内时,杨氏模量取约8000 MPa时,轨下垫板与轨枕的磨损量均处于比较合适的水平;(4)为控制重载铁路轨枕承轨槽的磨损病害,建议优先采用半沟槽轨下弹性垫板结构。 展开更多
关键词 重载铁路 轨下垫板 轨枕承轨槽 磨损 Archard磨损模型 外形
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基于图像处理的道砟颗粒二维廓形追踪提取算法 被引量：2
6
作者 李朋 刘鉴兴 +1 位作者 肖杰灵 王平 《铁道标准设计》 北大核心 2019年第5期20-25,共6页
获取道砟颗粒廓形是研究有砟轨道道床力学性能及开展仿真分析的基础。针对传统图像处理中利用边缘检测算法获得道砟二维廓形信息的不足,提出追踪提取算法。采用数码相机和计算机技术搭建图像采集平台,通过颜色空间转化、二值化处理、边... 获取道砟颗粒廓形是研究有砟轨道道床力学性能及开展仿真分析的基础。针对传统图像处理中利用边缘检测算法获得道砟二维廓形信息的不足,提出追踪提取算法。采用数码相机和计算机技术搭建图像采集平台,通过颜色空间转化、二值化处理、边界追踪和数据优化等步骤实现了道砟二维廓形的提取。算法特点在于,提取的道砟颗粒二维廓形数据为有序的点列,廓形曲线连续且闭合良好,检测出来的边缘是单像素宽,通过使用游标卡尺测量证明实际廓形的最大粒径在考虑测量误差及精度的条件下二者数值基本相同。同时,基于前期学者对棱角指数的算法对本文提取廓形进行相应计算并与实测值比较,数值基本吻合,从而说明本算法在一定误差及精度条件下的有效性与可靠性。 展开更多
关键词 道砟 二维廓形 数字图像处理 追踪提取算法
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基于Baker映射与时空混沌相结合的CT-QR域双彩色鲁棒盲水印算法 被引量：4
7
作者 叶绍鹏 张天骐 +1 位作者 柏浩钧 刘鉴兴 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第5期843-853,共11页
针对彩色水印图像的盲提取算法抗几何攻击鲁棒性不强的问题,提出一种Baker映射与时空混沌相结合的轮廓波变换(Contourlet transform,CT)和QR分解双彩色强鲁棒盲水印算法。首先将彩色水印分离成RGB分量,对三个分量分别进行Baker映射与时... 针对彩色水印图像的盲提取算法抗几何攻击鲁棒性不强的问题,提出一种Baker映射与时空混沌相结合的轮廓波变换(Contourlet transform,CT)和QR分解双彩色强鲁棒盲水印算法。首先将彩色水印分离成RGB分量,对三个分量分别进行Baker映射与时空混沌相结合的预处理操作,然后对载体图像的RGB分量分别进行Contourlet变换,分块QR分解得到酉矩阵,最后根据嵌入规则将加密后的水印分通道的嵌入到酉矩阵中。水印提取时利用Radon变换对图像进行几何校正可提高其几何攻击的鲁棒性。仿真结果表明,该算法不仅使嵌入水印后的图像具有良好的不可见性,而且能有效抵抗加噪、滤波、JPEG压缩、剪切、平移、旋转、马赛克、篡改等攻击,NC值均在0.9以上,对组合攻击也有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 BAKER映射 时空混沌 双彩色 盲水印 CONTOURLET变换 RADON变换
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结合编码交织的频数质心零水印算法
8
作者 张天骐 叶绍鹏 +1 位作者 柏浩钧 刘鉴兴 《北京邮电大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期67-73,共7页
针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降,且存在鲁棒性和稳定性差的问题,提出了一种基于极化码与二维交织算法相结合的频数质心零水印算法.该算法依次对水印信息进行极化码编码,二维交织构造出交织矩阵,然后对载体图像进... 针对传统数字水印算法的透明性随嵌入强度的增加而下降,且存在鲁棒性和稳定性差的问题,提出了一种基于极化码与二维交织算法相结合的频数质心零水印算法.该算法依次对水印信息进行极化码编码,二维交织构造出交织矩阵,然后对载体图像进行非下采样轮廓波变换获得其低频系数,再通过分块非负矩阵分解得到一维基矩阵;根据频数分布特征计算局部频数质心以构造出特征矩阵,最后将含有水印信息的交织方阵和特征矩阵进行异或操作生成零水印.大量实验表明,该零水印算法可以有效地抵抗常规的信号处理攻击、几何攻击以及组合攻击,水印提取的归一化系数值在0.88以上,具有较强的鲁棒性和稳定性,且具有良好的实用价值。 展开更多
关键词 极化码 二维交织 非下采样轮廓波变换 频数质心 零水印
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联合精确比值掩蔽与深度神经网络的单通道语音增强方法 被引量：3
9
作者 柏浩钧 张天骐 +1 位作者 刘鉴兴 叶绍鹏 《声学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期394-404,共11页
针对目前有监督语音增强忽略了纯净语音、噪声与带噪语音之间的幅度谱相似性对增强效果影响等问题,提出了一种联合精确比值掩蔽(ARM)与深度神经网络(DNN)的语音增强方法。该方法利用纯净语音与带噪语音、噪声与带噪语音的幅度谱归一化... 针对目前有监督语音增强忽略了纯净语音、噪声与带噪语音之间的幅度谱相似性对增强效果影响等问题,提出了一种联合精确比值掩蔽(ARM)与深度神经网络(DNN)的语音增强方法。该方法利用纯净语音与带噪语音、噪声与带噪语音的幅度谱归一化互相关系数,设计了一种基于时频域理想比值掩蔽的精确比值掩蔽作为目标掩蔽;然后以纯净语音和噪声幅度谱为训练目标的DNN为基线,通过该DNN的输出来估计目标掩蔽,并对基线DNN和目标掩蔽进行联合优化,增强语音由目标掩蔽从带噪语音中估计得到;此外,考虑到纯净语音与噪声的区分性信息,采用一种区分性训练函数代替均方误差(MSE)函数作为基线DNN的目标函数,以使网络输出更加准确。实验表明,区分性训练函数提升了基线DNN以及整个联合优化网络的增强效果;在匹配噪声和不匹配噪声下,相比于其它常见DNN方法,本文方法取得了更高的平均客观语音质量评估(PESQ)和短时客观可懂度(STOI),增强后的语音保留了更多语音成分,同时对噪声的抑制效果更加明显。 展开更多
关键词 深度神经网络 归一化互相关系数 幅度谱 语音增强 区分性 联合优化 可懂度 掩蔽
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