针对物联网设备的旁路攻击及防御方法的研究

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作者 何乐生 冯毅 +2 位作者 岳远康 杨崇宇 胡崇辉 《通信学报》 北大核心 2025年第2期166-175,共10页

物联网设备通常使用计算能力受限的微控制器来实现,因而只能采用轻量级对称加密算法来保证其数据安全,且其自身的特点决定了只能被部署在开放环境中,极易遭受旁路攻击。针对这一问题,在基于自主设计的旁路攻击验证平台上开展实验,并提... 物联网设备通常使用计算能力受限的微控制器来实现,因而只能采用轻量级对称加密算法来保证其数据安全,且其自身的特点决定了只能被部署在开放环境中,极易遭受旁路攻击。针对这一问题,在基于自主设计的旁路攻击验证平台上开展实验,并提出了安全密钥管理方案及改进的S盒设计,作为旁路攻击防御方法。验证平台由两级差分放大器和抗干扰有限冲激响应(FIR)滤波器构成,能够捕捉微弱的功耗变化,并设计了针对轻量级加密算法的两轮相关能量攻击。通过获取正确密钥相关系数置信度的评估方法,在对PRESENT算法的3 000条功耗曲线进行10 000次攻击后,成功率超过96%,正确密钥的相关性均值均超过0.6,在95%的置信水平下,拥有狭窄的置信区间,而采用改进后的算法进行相同实验时,攻击成功率仅为9.12%。 展开更多

关键词 物联网安全 轻量级密码 旁路攻击 相关能量分析

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面向物联网设备的SM4-CCM算法软硬件协同架构设计

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作者 尹恒 何乐生 +2 位作者 余圣涛 廖伟 权家锐 《物联网技术》 2025年第1期85-90,94,共7页

为了保证物联网设备数据安全,面向资源受限的物联网设备,提出了一种基于SM4-CCM算法的软硬件协同实现架构。首先,提出了内部流水线型SM4架构,相比现有轻量级SM4架构,大幅降低了逻辑资源的消耗;在此基础上,设计了CCM模式软硬件协同架构,... 为了保证物联网设备数据安全,面向资源受限的物联网设备,提出了一种基于SM4-CCM算法的软硬件协同实现架构。首先,提出了内部流水线型SM4架构,相比现有轻量级SM4架构,大幅降低了逻辑资源的消耗;在此基础上,设计了CCM模式软硬件协同架构,软件部分完成了密钥扩展和数据预处理,硬件部分完成了加密的实际运算;最后,基于ZYNQ平台实现了软硬件协同架构。实验结果表明,与硬件架构相比,所提出的架构硬件部分的逻辑资源消耗减少了约43%,具备接收可变长度的数据输入的数据预处理功能,并可单独应用于ECB和CTR模式,具有更高的灵活性和可扩展性。与ARM处理器上以软件方式实现的SM4-CCM算法相比,在100 MHz的工作频率下该架构的吞吐率达到了17.64 Mb/s,性能提高了约93.8%,满足了主流物联网通信协议的速率要求。 展开更多

关键词 物联网 数据安全 SM4-CCM 软硬件协同 ARM ZYNQ

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面向“新工科”的“物联网技术基础实验”教学初探 被引量：6

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作者 周永录 普园媛 +2 位作者 尉洪 杨艳华 刘宏杰 《工业和信息化教育》 2020年第8期54-59,共6页

在“新工科”建设背景下,面向物联网工程专业开设“物联网技术基础实验”课程,采用开源口袋实验室、项目案例驱动、虚实结合、自主选题综合实验等教学方法,学生从一年级开始接受与物联网技术紧密结合的开源电子软硬件知识的系统学习与... 在“新工科”建设背景下,面向物联网工程专业开设“物联网技术基础实验”课程,采用开源口袋实验室、项目案例驱动、虚实结合、自主选题综合实验等教学方法,学生从一年级开始接受与物联网技术紧密结合的开源电子软硬件知识的系统学习与实践训练,激发学生的学习兴趣与实验热情,使学生的创新思维能力和动手实践能力得到显著提升,为后续对专业课程的学习奠定了良好基础,同时为参加创新创业项目实践活动起到了良好的助力作用。 展开更多

关键词 物联网工程 实验教学 开源硬件 口袋实验室 虚实结合

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物联网环境下的三维阿诺德变换图像加密方案

4

作者 余圣涛 何乐生 +2 位作者 尹恒 廖伟 权家锐 《物联网技术》 2024年第12期84-91,共8页

物联网设备从处理器、存储器、存储设备的角度来看资源有限、功率有限,因此被归类为资源受限设备。而传统的加密方法需要大量计算能力,很难在物联网处理器上实现。在此基础上,提出了一种应用于物联网环境下的改进的三维Arnold变换与DNA... 物联网设备从处理器、存储器、存储设备的角度来看资源有限、功率有限,因此被归类为资源受限设备。而传统的加密方法需要大量计算能力,很难在物联网处理器上实现。在此基础上,提出了一种应用于物联网环境下的改进的三维Arnold变换与DNA编码相结合的加密算法。安全性分析结果显示,加密后的图像相关性系数接近于0,信息熵达到了7.9973,像素改变率(NPCR)和统一平均变化强度(UACI)分别达到了99.65%和33.50%,在XC7Z020型号的FPGA上设计分析显示算法查找表资源消耗为4181片,总功耗为0.149W,加密总耗时4.017ms。实验结果表明,所提出的加密系统从安全性、加密速度、资源消耗和功耗等角度看,适用于物联网设备。 展开更多

关键词 三维Arnold DNA计算 SHA-256 图像加密 FPGA 物联网

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虚拟仿真实验建设中的互动模型研究

5

作者 杨艳华 普园媛 《中国现代教育装备》 2024年第11期130-133,137,共5页

虚拟仿真实验建设涉及设计者、开发者和使用者,为促进三方全方位互动并融入实验建设的各个阶段,提出了一种“设计者—开发者—使用者”互动模型。实践表明,该模型能实现实验建设中三方信息的有效及时沟通,实现课程建设结果和教学需求之... 虚拟仿真实验建设涉及设计者、开发者和使用者,为促进三方全方位互动并融入实验建设的各个阶段,提出了一种“设计者—开发者—使用者”互动模型。实践表明,该模型能实现实验建设中三方信息的有效及时沟通,实现课程建设结果和教学需求之间的高度统一,有效促进高质量虚拟仿真实验建设。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 互动模型 实验建设 教学应用

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物联网轻量级认证加密算法ASCON的软硬件协同设计 被引量：4

6

作者 汪静 何乐生 +2 位作者 李忠红 李路迟 杨航 《物联网学报》 2022年第4期139-148,共10页

ASCON是2021年在NIST轻量级认证加密征集方案中最有希望成为国际标准的算法,该算法旨在物联网资源受限环境中获得最佳性能,在公开文献中还未见基于该算法的硬件IP核实现。提出了一种ASCON的软硬件协同实现方法,该方法通过S盒优化、先验... ASCON是2021年在NIST轻量级认证加密征集方案中最有希望成为国际标准的算法,该算法旨在物联网资源受限环境中获得最佳性能,在公开文献中还未见基于该算法的硬件IP核实现。提出了一种ASCON的软硬件协同实现方法,该方法通过S盒优化、先验计算和先进的流水线设计等硬件手段提升了ASCON在物联网安全认证应用中的速度,同时降低了内存占用。作为对比,在常见的物联网嵌入式处理器平台上软件移植了ASCON,结果显示所述方法的速度提升了7.9倍以上,而存储器的占用则降低了至少90%。所述方法可用于物联网安全专用集成电路或片上系统(SoC,system on a chip)的设计和实现。 展开更多

关键词 物联网 ASCON 软硬件协同设计 硬件IP核 FPSoC

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基于多维混沌映射的复合型部分随机测量矩阵构造算法

7

作者 陈兴兰 鲁进 张亚楠 《数据采集与处理》 北大核心 2025年第1期258-272,共15页

测量矩阵的构造是影响压缩感知技术重构性能的重要环节。针对随机性测量矩阵高存储成本以及确定性矩阵较难满足约束等距性(Restricted isometric property,RIP)特性的问题,提出了一种基于混沌映射构造测量矩阵的改进方法,将随机高斯矩... 测量矩阵的构造是影响压缩感知技术重构性能的重要环节。针对随机性测量矩阵高存储成本以及确定性矩阵较难满足约束等距性(Restricted isometric property,RIP)特性的问题,提出了一种基于混沌映射构造测量矩阵的改进方法,将随机高斯矩阵、确定性矩阵和混沌序列相结合,充分利用随机高斯矩阵少量测量数和混沌映射较低相关性的优势。同时,分析了混沌序列的相空间特性、测量矩阵的RIP特性、以及构造优化测量矩阵的计算复杂度。最后,仿真实验对比了随机高斯矩阵、托普利兹矩阵和现有的复合型矩阵。结果表明,在一维随机信号的相对误差、成功重构概率及信噪比的指标上,所提优化测量矩阵均优于其他3种矩阵;在二维图像的重构时间复杂度、峰值信噪比、结构相似性指数和平均结构相似性指数的指标上,所提优化测量矩阵也均有一定的提升,表现出更好的重构性能和良好的应用价值。 展开更多

关键词 压缩感知 混沌映射 约束等距性 测量矩阵 信号重构

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基于LACNN的FMCW雷达实时跌倒检测方法

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作者 罗彬 常俊 +1 位作者 孙江黎 李栋 《电子测量技术》 北大核心 2025年第4期35-43,共9页

针对现有的雷达跌倒检测方法存在计算复杂度过高、参数量庞大的问题,本文提出了轻量级自适应卷积神经网络——LACNN。首先,从FMCW雷达采集到的人体活动回波信号中提取出微多普勒特征。其次,使用改进的轻量级ShuffleNet网络对特征进行初... 针对现有的雷达跌倒检测方法存在计算复杂度过高、参数量庞大的问题,本文提出了轻量级自适应卷积神经网络——LACNN。首先,从FMCW雷达采集到的人体活动回波信号中提取出微多普勒特征。其次,使用改进的轻量级ShuffleNet网络对特征进行初步提取。然后,使用轻量级通道-空间注意力模块与高效的不对称卷积核并行多尺度特征提取模块对特征进行精细化处理。为了提高模型的泛化能力,模型中嵌入了卷积批量归一化AconC模块。最后,融合的特征被送入全连接层进行检测。与其他网络模型的比较结果显示,所提出的模型F1分数达到了99.33%,提高了0.61%~4.10%,同时保持更低的计算成本,FLOPs仅为1.047 M,模型参数量仅为69.09 M。 展开更多

关键词 FMCW雷达 实时跌倒检测 网络轻量化 LACNN模型

原文传递

新工科背景下综合性虚拟仿真实验的开发 被引量：5

9

作者 杨艳华 普园媛 +2 位作者 常俊 刘宏杰 周永录 《电气电子教学学报》 2022年第6期142-147,共6页

虚拟仿真实验一流课程是提升实验教学质量的重要方式,综合性虚拟仿真实验对于新工科人才培养具有积极的促进作用。通过对“智能花卉种植物联网系统设计与实现虚拟仿真实验课程”的开发进行论述,对教学应用和促进新工科人才培养的效果进... 虚拟仿真实验一流课程是提升实验教学质量的重要方式,综合性虚拟仿真实验对于新工科人才培养具有积极的促进作用。通过对“智能花卉种植物联网系统设计与实现虚拟仿真实验课程”的开发进行论述,对教学应用和促进新工科人才培养的效果进行分析,探讨了综合性虚拟仿真实验课程建设与教学应用的关键共性问题,能为类似的课程建设起到参考作用。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 新工科 物联网

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车联网中基于麻雀搜索算法的计算卸载策略 被引量：2

10

作者 杨超 王宗山 +2 位作者 聂仁灿 丁洪伟 李波 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第1期1-7,共7页

针对车联网场景下的边缘计算系统中MEC服务器负载不均衡,紧急任务无法得到优先处理的问题,提出一种基于麻雀搜索算法的计算卸载策略(COSSA)。以最小化VEC系统的任务计算时延和MEC资源服务费为目标建立数学模型,利用层次分析法根据任务... 针对车联网场景下的边缘计算系统中MEC服务器负载不均衡,紧急任务无法得到优先处理的问题,提出一种基于麻雀搜索算法的计算卸载策略(COSSA)。以最小化VEC系统的任务计算时延和MEC资源服务费为目标建立数学模型,利用层次分析法根据任务的属性为每个需要卸载任务分配优先级,运用麻雀搜索算法根据目标函数找出最优的卸载决策,实现服务器负载均衡。实验结果表明,与Random、ALP和OMP策略相比,COSSA策略可以有效地降低系统开销、均衡MEC服务器负载。 展开更多

关键词 车联网 边缘计算 计算卸载 麻雀搜索算法 层次分析法 任务优先级分配 负载均衡

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基于CLIP和双空间自适应归一化的图像翻译 被引量：2

11

作者 李田芳 普园媛 +2 位作者 赵征鹏 徐丹 钱文华 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期229-240,共12页

现有的图像翻译方法大多依赖数据集域标签来完成翻译任务,这种依赖往往限制了它们的应用范围。针对完全无监督图像翻译任务的方法能够解决域标签的限制问题,但是普遍存在源域信息丢失的现象。为了解决上述2个问题,提出一种基于对比学习... 现有的图像翻译方法大多依赖数据集域标签来完成翻译任务,这种依赖往往限制了它们的应用范围。针对完全无监督图像翻译任务的方法能够解决域标签的限制问题,但是普遍存在源域信息丢失的现象。为了解决上述2个问题,提出一种基于对比学习语言-图像预训练(CLIP)的无监督图像翻译模型。首先,引入CLIP相似性损失对图像的风格特征施加约束,以在不使用数据集域标签的情况下增强模型传递图像风格信息的能力和准确性;其次,对自适应实例归一化(AdaIN)进行改进,设计一个新的双空间自适应归一化(DSAdaIN)模块,在特征的风格化阶段添加网络的学习和自适应交互过程,以加强对内容源域信息的保留;最后,设计一个鉴别器对比损失来平衡对抗网络损失的训练和优化过程。在多个公开数据集上的实验结果表明,与Star GANv2、Style DIS等模型相比,该模型可在准确传递图像风格信息的同时保留一定的源域信息,且在定量评估指标FID分数和KID分数上分别提升了近3.35和0.57×102,实现了较好的图像翻译性能。 展开更多

关键词 图像翻译 生成对抗网络 对比学习语言-图像预训练模型 自适应实例归一化 对比学习

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基于检测残差消除的CP-OTFS系统信号检测算法 被引量：1

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作者 明映成 常俊 +2 位作者 唐红刚 杨川 潘润勇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第1期1-6,共6页

正交时频空(OTFS)调制技术因其高抗频率色散的性能,有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀(CP),可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题,提出一... 正交时频空(OTFS)调制技术因其高抗频率色散的性能,有望成为6G中高移动性场景下通信的关键技术。通过在OTFS系统发送端加入循环前缀(CP),可克服信道多径效应导致的码间干扰。针对当前CP-OTFS系统信号检测算法计算复杂度高的问题,提出一种基于检测残差消除的信号检测算法。采用时频域低复杂度初始检测后,结合系统时延-时间域的输入-输出关系计算初始检测残差。以检测残差为迭代变量,通过计算反馈值更新检测信号,并在时延-多普勒域进行逐符号最大似然检测。在迭代计算过程中逐步消除检测残差,并给出了算法停止准则。实验结果表明,该算法在信噪比为15 dB时误码性能比线性最小均方差算法提升了2.79 dB,比消息传递算法提升了1.76 dB,并且具有更好的收敛性和更低的计算复杂度。 展开更多

关键词 正交时频空 循环前缀 计算复杂度 检测残差 信号检测 误码性能

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结合细粒度自注意力的实例图像着色

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作者 刘航 普园媛 +3 位作者 王成超 赵征鹏 朱朋杰 徐丹 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期1569-1577,共9页

尽管基于深度学习的图像着色方法已取得显著效果,但仍存在冗余色斑、着色暗淡和颜色偏差三个问题。为此,提出了一种结合细粒度自注意力(fine-grain self-attention,FGSA)的实例图像着色方法。具体地,首先将提取的特征图分为颜色和空间位... 尽管基于深度学习的图像着色方法已取得显著效果,但仍存在冗余色斑、着色暗淡和颜色偏差三个问题。为此,提出了一种结合细粒度自注意力(fine-grain self-attention,FGSA)的实例图像着色方法。具体地,首先将提取的特征图分为颜色和空间位置,并结合两者拟合提高颜色和图像空间位置的对应关系,以缓解冗余色斑;其次,受光学摄影HDR原理的启发,利用感受野小的卷积核增强或抑制图像的颜色特征,并结合softmax对特征进行动态映射,从而提高对比度,缓解着色暗淡的问题;最后,组合不同的非线性基函数,增加网络对非线性颜色的表达,拟合出最接近真实图像的颜色分布,以解决颜色偏差。大量的实验结果表明,该方法在实例图像着色中取得了良好的效果。特别地,与当前较优的着色方法相比,该方法在特征感知评价指标LPIPS和FID上分别降低了4.1%和7.9%。 展开更多

关键词 图像着色 细粒度注意力机制 冗余色斑 着色暗淡 颜色偏差

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艺术美感增强的图像任意风格迁移

14

作者 李鑫 普园媛 +2 位作者 赵征鹏 李煜潘 徐丹 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第9期129-139,共11页

目前的研究表明,通用风格迁移取得了显著成功,即能将任意视觉风格迁移到内容图像。然而,在图像任意风格迁移的评价维度中,只考虑语义结构的保留度和风格图案的多样性是不全面的,还应将艺术美感纳入考量范围。现有方法普遍存在艺术美感... 目前的研究表明,通用风格迁移取得了显著成功,即能将任意视觉风格迁移到内容图像。然而,在图像任意风格迁移的评价维度中,只考虑语义结构的保留度和风格图案的多样性是不全面的,还应将艺术美感纳入考量范围。现有方法普遍存在艺术美感不自然的问题——表现为风格化图像中会出现不和谐的图案和明显的伪影,很容易与真实的艺术作品区分开来。针对该问题,提出了一种艺术美感增强的图像任意风格迁移方法。首先,设计了一个多尺度艺术美感增强模块,通过提取不同尺度的风格图像特征,改善了风格化图案不和谐的问题;同时,设计了一个美感风格注意力模块,使用通道注意力机制,根据艺术美感特征的全局美感通道分布自适应地匹配并增强相应的风格特征;最后,提出了一个协方差变换融合模块,将增强后的风格特征的二阶统计数据迁移到对应的内容特征上,在很好地保留内容结构的同时实现了美感增强的风格迁移。通过与4种最新的风格迁移方法进行定性比较,同时进行消融实验,分别验证了所提模块与所加损失函数的有效性;在5项定量指标的对比中,有4项取得最优分数。实验结果表明,所提方法可以生成艺术美感更和谐的风格迁移图像。 展开更多

关键词 图像风格迁移 艺术美感 通道注意力 协方差变换 特征融合

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基于双指导扩散模型的单样本图像域自适应

15

作者 张研博 普园媛 +3 位作者 赵征鹏 阳秋霞 徐丹 李思奇 《中国科技论文》 CAS 2024年第2期186-192,共7页

为了避免现有的单样本图像域自适应算法在反转重建过程中丢失内容信息的现象,提出一种利用CLIP(contrastive language-image pretraining)和ViT(vision transformer)双指导扩散模型去噪、实现内容对齐的单样本图像域自适应算法。首先设... 为了避免现有的单样本图像域自适应算法在反转重建过程中丢失内容信息的现象,提出一种利用CLIP(contrastive language-image pretraining)和ViT(vision transformer)双指导扩散模型去噪、实现内容对齐的单样本图像域自适应算法。首先设计一种基于扩散模型的域反转算法,将位于目标域的图像通过预训练的扩散模型反转到源域,从而获得了内容相同但域信息不同的图像对。其次,将图像对映射到CLIP模型隐空间中,通过内容主导和域主导的2个方向分别顾及内容信息和域信息;同时,将图像对映射到ViT模型隐空间中,通过对比学习的方式分别约束内容信息和域信息。最后,使用条件化指导的去噪方式,实现任意源域图像到目标域的转换。此外,该算法也适用于未见域间转换和多属性编辑的任务。定性和定量的实验结果证明,该算法相对于其他先进算法在多个性能指标上提升2%~27%。 展开更多

关键词 单样本图像域自适应 双指导扩散模型 内容对齐 域反转 条件化指导去噪

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基于字形约束和注意力的艺术字体风格迁移

16

作者 吕文锐 普园媛 +2 位作者 赵征鹏 张衡 阳秋霞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期306-317,共12页

艺术字体的风格迁移是一项非常有趣但又十分具有挑战性的任务,具体来说就是将目标字体的艺术风格通过某种映射方式迁移到源字体上。现有方法在字形风格迁移方面存在鲁棒性有限的不足,且当2种不同风格的字形相差较大时不能很好地将风格... 艺术字体的风格迁移是一项非常有趣但又十分具有挑战性的任务,具体来说就是将目标字体的艺术风格通过某种映射方式迁移到源字体上。现有方法在字形风格迁移方面存在鲁棒性有限的不足,且当2种不同风格的字形相差较大时不能很好地将风格内容迁移到目标字体上。针对以上问题,提出一种端到端的通用网络框架模型,并在模型中引入自注意力机制和自适应实例归一化,用于实现在给定的多个文本效果域之间进行任意字体的艺术风格迁移。该模型主要包括1个生成器和2个鉴别器,还有1个额外的风格编码器。为了更好地做到字形约束以及提升网络的性能,设计几种损失函数来优化生成对抗网络(GAN)的训练。为了验证该模型的有效性,采用了FET-GAN任务中公开的艺术字体数据集。实验对比了6种先进的方法,并从定量和定性2个方面进行了比较。实验结果表明,所提模型能够实现带有字体变换的字形图像风格迁移,迁移结果能够保持很好的字形结构,并且FID值为72.355,低于对比实验中最好的结果91.435。 展开更多

关键词 字体风格迁移 自注意力 自适应实例归一化 生成对抗网络 字形约束

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ZP-OTFS系统信道估计的帧平均算法

17

作者 杨川 常俊 +1 位作者 刘夕龙 潘润勇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第19期1-7,共7页

面向车辆无线通信、卫星通信等高移动性场景,正交时频空(OTFS)调制具有适应快速时变无线信道的特性,使其成为6G的候选技术之一。针对零符号填充正交时频空系统(ZP-OTFS)嵌入式导频(EP)信道估计算法中导频及保护符号开销较大且没有充分... 面向车辆无线通信、卫星通信等高移动性场景,正交时频空(OTFS)调制具有适应快速时变无线信道的特性,使其成为6G的候选技术之一。针对零符号填充正交时频空系统(ZP-OTFS)嵌入式导频(EP)信道估计算法中导频及保护符号开销较大且没有充分利用时变信道特性的问题,文中提出一种导频嵌入零符号帧结构辅助的帧平均算法(FACEA)。采用时延时间域信号联合门限判决矩阵进行信道预估计,通过对连续多帧OTFS信号预估计矩阵的平均,得到时域信道矩阵。仿真结果表明,该算法在终端用户高速移动场景下性能优于现有嵌入式导频辅助信道估计算法,且在不同快速时变信道下该算法也表现出较好的鲁棒性,在特定信道下实现了信道估计最佳性能。 展开更多

关键词 高速移动通信 正交时频空系统 零填充 嵌入式导频 信道估计 帧平均算法

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基于PCA-VMD-CNN的输电线路覆冰重量预测模型 被引量：7

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作者 李波 李鹏 +2 位作者 高莲 杨家全 包慧琪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期216-222,共7页

为防止覆冰灾害危及电路安全,提出1种输电线路覆冰重量预测模型。首先对多个气象因素进行主成分分析提取气象因素中的有效信息,再对覆冰历史数据进行变分模态分解,获得具有不同特性的本征模态分量;然后基于卷积神经网络,对具有不同时间... 为防止覆冰灾害危及电路安全,提出1种输电线路覆冰重量预测模型。首先对多个气象因素进行主成分分析提取气象因素中的有效信息,再对覆冰历史数据进行变分模态分解,获得具有不同特性的本征模态分量;然后基于卷积神经网络,对具有不同时间尺度(周期性、波动性不同)的各个分量进行训练及预测,并将每个分量的预测结果相加。研究结果表明:通过对某覆冰区域的输电线路监测数据进行实验仿真,研究所提出的覆冰重量预测模型有更高精度。 展开更多

关键词 输电线路 主成分分析 变分模态分解 卷积神经网络 多步长预测

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改进的Retinex低照度图像清晰化处理 被引量：9

19

作者 赵征鹏 李俊钢 普园媛 《计算机应用与软件》 北大核心 2021年第8期220-226,共7页

为了减小低照度图像在图像预处理过程中所造成的影响,提出一种HSV空间的基于巴特沃斯低通滤波(BLPF)的改进Retinex算法。把低照度图像从RGB各通道转换到HSV各通道,对饱和度分量进行自适应线性拉伸,对亮度分量进行基于BLPF的改进Retinex... 为了减小低照度图像在图像预处理过程中所造成的影响,提出一种HSV空间的基于巴特沃斯低通滤波(BLPF)的改进Retinex算法。把低照度图像从RGB各通道转换到HSV各通道,对饱和度分量进行自适应线性拉伸,对亮度分量进行基于BLPF的改进Retinex增强,不仅有效地降低噪声的干扰,在增强图像暗区亮度的同时抑制局部高亮区的"光晕",而且凸显图像细节,还原图像原有的色彩。通过大量测试,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 RETINEX理论 低照度图像 图像增强 改进Retinex算法 BLPF滤波器

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基于卷积神经网络的Retinex低照度图像增强 被引量：4

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作者 赵征鹏 李俊钢 普园媛 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期199-209,共11页

利用传统Retinex模型进行低照度图像分解和增强时,需要人工不断地进行参数调试以达到最优解,这会降低整个过程的效率。此外,现有的基于Retinex理论的低照度图像增强方法在进行图像增强时未能很好地兼顾反射分量和光照分量,会存在低照度... 利用传统Retinex模型进行低照度图像分解和增强时,需要人工不断地进行参数调试以达到最优解,这会降低整个过程的效率。此外,现有的基于Retinex理论的低照度图像增强方法在进行图像增强时未能很好地兼顾反射分量和光照分量,会存在低照度图反射分量噪点多、光照分量亮度低且细节不够突出的问题。基于此,提出了一种数据驱动的深层网络来学习低照度图像的分解和增强,通过端到端的网络训练来进行模型参数的学习。该网络先将低照度图分解为反射分量和光照分量,针对反射分量噪点多的问题,采用改进的去噪卷积神经网络(New Denoising Convolutional Neural Network,NDnCNN)模型进行去噪;针对光照分量亮度低、细节不够突出的问题,引入卷积块注意力模型(Convolutional Block Attention Model,CBAM)进行细节增强并指导网络进行光照分量的修正;最后用去噪后的反射分量和修正后的光照分量进行图像重建。经测试,增强后的低照度图亮度提升,细节突出,信息丰富,图像失真小且真实自然。 展开更多

关键词 低照度图像增强 RETINEX理论 卷积神经网络 改进的DnCNN模型 卷积块注意力模型

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