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狭长直巷道中WSN的SPIN路由算法的改进

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传感技术学报 2014年第4期27卷 564-569页

作者：方旺盛孙建江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

为了解决井下链状无线传感器网络中距离Sink节点越近的节点越早死亡的问题,提出了一种井下WSN基于SPIN路由协议的改进算法,该算法结合狭长直巷道模型与多重覆盖模型,运用梯度划分的方法,通过判定彼此梯度信息决定数据信息接收方,来均衡... 详细信息

为了解决井下链状无线传感器网络中距离Sink节点越近的节点越早死亡的问题,提出了一种井下WSN基于SPIN路由协议的改进算法,该算法结合狭长直巷道模型与多重覆盖模型,运用梯度划分的方法,通过判定彼此梯度信息决定数据信息接收方,来均衡整个网络的能量消耗,延长网络寿命。对比改进前后的能量损耗模型可知,改进后的算法能有效延长网络寿命,实验表明,该算法较NCWSNFGM方案可延长至少5%的网络寿命。

关键词：无线传感器网络路由算法梯度划分狭长直巷道链状网络

狭长直隧道环境中WSN的RSSI加权质心定位算法

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传感技术学报 2014年第2期27卷 247-251页

作者：方旺盛高银江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

采用无线传感器网络技术对井下人员和车辆进行准确定位是矿井作业安全保障的重要技术手段,但因井下巷道的空间半封闭特征和无线信号在巷道内传输的多径衰落等原因,使得传统平面和三维定位算法不能完全适用于井下巷道中的移动节点定位。... 详细信息

采用无线传感器网络技术对井下人员和车辆进行准确定位是矿井作业安全保障的重要技术手段,但因井下巷道的空间半封闭特征和无线信号在巷道内传输的多径衰落等原因,使得传统平面和三维定位算法不能完全适用于井下巷道中的移动节点定位。针对这一问题,提出了一种改进的基于RSSI加权质心定位算法,该算法在巷道内节点分布模型的基础上,充分考虑巷道内无线传感器网络节点的异构性和移动性,将异构节点最大通信半径引入到权值的分配上,修正了权值。仿真实验表明,与普通的加权质心算法相比,提高了定位精度,且更适用于井下巷道、公路与铁路隧道。

关键词：节点定位加权质心算法异构节点狭长直隧道

采用DoubleUNet网络的结直肠息肉分割算法

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光学精密工程 2022年第8期30卷 970-983页

作者：徐昌佳易见兵曹锋方旺盛江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

由于结直肠息肉的大小、颜色和质地各异,且息肉与周围粘膜的边界不清晰,导致息肉分割存在较大挑战。为提高结直肠息肉的分割准确率,本文提出了一种改进的DoubleUNet网络分割算法。该算法首先对息肉图像进行去反光处理,并通过数据扩增方... 详细信息

由于结直肠息肉的大小、颜色和质地各异,且息肉与周围粘膜的边界不清晰,导致息肉分割存在较大挑战。为提高结直肠息肉的分割准确率,本文提出了一种改进的DoubleUNet网络分割算法。该算法首先对息肉图像进行去反光处理,并通过数据扩增方法将训练数据集进行扩大;接着,在DoubleUNet网络的解码器部分引入注意力机制,并将网络中的空洞空间卷积池化金字塔(ASPP)模块替换为密集连接空洞空间卷积池化金字塔(DenseASPP)模块,以提高网络提取特征的能力;最后,为提高小目标的分割精度,提出利用Focal Tversky Loss函数作为本算法的损失函数。该算法在Kvasir-SEG、CVC-ClinicDB、ETIS-Larib、ISIC和DSB数据集测试中的准确率分别为0.9530、0.9642、0.8157、0.9503和0.9641,而DoubleUNet算法在上述数据集的准确率分别为0.9394、0.9592、0.8007、0.9459和0.9496。实验结果表明本文算法相对于DoubleUNet算法具有更好的分割效果,可以有效的辅助医师切除结直肠异常组织从而降低息肉癌变的概率,且能够应用于其它医学图像分割任务中。

关键词：图像分割结直肠息肉空洞卷积注意力机制条件随机场

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基于节点RSSI值与临界RSSI比例的跳数修正和跳距重估的DV-HOP算法

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传感技术学报 2015年第8期28卷 1244-1248页

作者：方旺盛雷高祥江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

为了减少传统DV-Hop定位算法对未知节点定位时产生的较大误差,提出了一种基于节点RSSI值与临界RSSI比例跳数修正和跳距重估的DV-HOP算法。首先,采取节点RSSI值与临界RSSI比例来修正跳数,得到修正后的跳数;然后利用修正后的跳数求解跳距... 详细信息

为了减少传统DV-Hop定位算法对未知节点定位时产生的较大误差,提出了一种基于节点RSSI值与临界RSSI比例跳数修正和跳距重估的DV-HOP算法。首先,采取节点RSSI值与临界RSSI比例来修正跳数,得到修正后的跳数;然后利用修正后的跳数求解跳距均衡系数对平均跳距进行穷尽三角组合加权修正,得到修正后的跳距;最后,将修正后跳距与通信半径进行比较,偏差最大和最小的跳距不参与计算,再求剩余跳距值的均值得到平均每跳距离。仿真结果表明:在相同的网络环境下,与经典的DV-Hop算法相比,文中算法仅需要节点通信芯片具有RSSI指示功能,并不需要其它额外的硬件,有效降低了定位误差;与其他DV-Hop修正算法相比,该算法同样也具有降低定位误差的优势。

关键词：无线传感器网络 DV-Hop定位算法临界RSSI 跳数均衡系数跳距重估

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基于改进的基因表达式编程的复杂函数建模

计算机工程 2006年第21期32卷 188-190,205页

作者：方旺盛张克俊邵利平江西理工大学信息工程学院赣州341000 江西理工大学机电工程学院赣州341000 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

介绍了基因表达式程序设计方法的基本原理,针对求解复杂函数模型反问题中经典GEP算法多样性表现不足,甚至出现早熟的问题,提出了一种基于动态变异算子的改进的GEP算法——IGEP算法,从理论上对该改进算法进行了复杂度分析和收敛性分析。... 详细信息

介绍了基因表达式程序设计方法的基本原理,针对求解复杂函数模型反问题中经典GEP算法多样性表现不足,甚至出现早熟的问题,提出了一种基于动态变异算子的改进的GEP算法——IGEP算法,从理论上对该改进算法进行了复杂度分析和收敛性分析。通过求解复杂函数模型反问题的多个实验将改进算法与传统方法、神经网络方法、经典GEP算法进行了对比,结果表明:该方法建立的复杂函数反问题拟合模型比经典GEP方法、传统方法、神经网络方法得到的模型更加优秀。

关键词：基因表达式程序设计自动建模复杂度收敛性参数模型

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基于量子遗传算法的非测距节点定位算法研究

计算机应用与软件 2013年第2期30卷 180-183页

作者：方旺盛曾晶江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

为了提高非测距节点定位算法的定位精度,针对DV-Hop算法提出一种基于量子遗传算法的改进算法。利用节点间的估计距离和锚节点的位置,在DV-Hop算法的第三阶段采用量子遗传算法校正DV-Hop得到的估算位置,采用二进制量子编码和量子旋转门... 详细信息

为了提高非测距节点定位算法的定位精度,针对DV-Hop算法提出一种基于量子遗传算法的改进算法。利用节点间的估计距离和锚节点的位置,在DV-Hop算法的第三阶段采用量子遗传算法校正DV-Hop得到的估算位置,采用二进制量子编码和量子旋转门以及变异处理更新个体。仿真结果表明,改进的算法性能稳定,能找到全局最优解,并使DV-Hop的定位误差明显下降。

关键词：无线传感器网络量子遗传算法 DV-Hop算法变异定位误差

基于DWT-SVD域的彩色图像自适应水印算法

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计算机应用研究 2012年第11期29卷 4323-4326页

作者：方旺盛张蓉江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

为了保护数字彩色图像版权,提出了一种结合离散小波变换(DWT)和矩阵奇异值分解(SVD)的彩色图像自适应水印算法。其主要设计思想是:先将原RGB彩色图像的各颜色分量进行小波分解;再将得到的中、低频带的小波系数与原水印图像分别进行奇异... 详细信息

为了保护数字彩色图像版权,提出了一种结合离散小波变换(DWT)和矩阵奇异值分解(SVD)的彩色图像自适应水印算法。其主要设计思想是:先将原RGB彩色图像的各颜色分量进行小波分解;再将得到的中、低频带的小波系数与原水印图像分别进行奇异值分解,水印信息的奇异值重复嵌入到三通道中、低频带的小波系数奇异值中,且利用临界视觉阈值与奇异值之间的关系对水印嵌入强度作自适应调节,从而达到增强水印鲁棒性和确保水印透明性的目的。本算法适用于二值及灰度水印,在二值水印的提取过程中需设定一个提取阈值,以保证提取水印的完整性。仿真结果说明本算法对水印系统的透明性与鲁棒性作了较好的协调,是一种较稳健的算法。

关键词：离散小波变换奇异值分解彩色图像人类视觉系统视觉临界阈值

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矩形截面矿井巷道三维WSN覆盖机理

计算机工程与应用 2016年第22期52卷 143-148页

作者：方旺盛彭高炜江西理工大学信息学院江西赣州341000

无线传感器节点在矿井巷道内壁上多采用径向直线型和径向V字型部署。针对矩形截面矿井巷道的无线传感器节点如何在三维空间实现单重无缝覆盖的问题,通过分析巷道几何尺寸,推导出其节点在两种部署类型中的最小感知半径;进一步推导出其节... 详细信息

无线传感器节点在矿井巷道内壁上多采用径向直线型和径向V字型部署。针对矩形截面矿井巷道的无线传感器节点如何在三维空间实现单重无缝覆盖的问题,通过分析巷道几何尺寸,推导出其节点在两种部署类型中的最小感知半径;进一步推导出其节点覆盖密度与节点感知半径、巷道高度、巷道宽度之间的函数关系,比较两种部署类型节点覆盖密度,为现实运用选择节点部署方式提供有力依据。仿真实验验证了推导结果的正确性。利用推导的结论结合矿井的几何尺寸,可直接计算出节点必须满足的最小感知半径、部署方法、部署位置和覆盖密度,从而提高节点覆盖的有效性,减少工程成本支出。

关键词：矩形截面三维空间无缝覆盖感知半径覆盖密度

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无线传感器网络中一种基于花型的分簇算法

传感器与微系统 2011年第9期30卷 139-142页

作者：方旺盛黎飞龙江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

针对无线传感器网络能量约束问题,提出了一种基于花型的分簇算法。算法结合最优簇数目计算与用正六边形网格实现无缝覆盖的思想,分簇过程中通过标号方法从花芯区域中选取剩余能量最大的节点当选为簇头。仿真实验结果表明:该算法在一定... 详细信息

针对无线传感器网络能量约束问题,提出了一种基于花型的分簇算法。算法结合最优簇数目计算与用正六边形网格实现无缝覆盖的思想,分簇过程中通过标号方法从花芯区域中选取剩余能量最大的节点当选为簇头。仿真实验结果表明:该算法在一定程度上减少了网络的能量消耗、延长了网络的寿命,分簇性能良好。

关键词：无线传感器网络花型分簇正六边形网格