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粒子群算法多目标优化下的超混沌人脸图像加密

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控制理论与应用 2024年

作者：余锦伟谢巍张浪文余孝源自主系统与网络控制教育部重点实验室华南师范大学物理与通信工程学院广东省无人机系统工程技术研究中心华南理工大学自动化科学与工程学院

本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参... 详细信息

本文将粒子群优化算法(PSO)与超混沌系统相结合,提出一种基于多目标优化的人脸图像加密方案.该方案通过PSO算法协同优化多项加密评估指标,包括相关关系、像素变化率(NPCR)、统一平均变化强度(UACI)和信息熵.首先,初始化混沌系统的控制参数,并采用SHA-256算法生成混沌系统的初始值,迭代生成高敏感性的随机序列.其次,利用随机序列执行像素置乱、扩散和行列置乱操作,生成初始加密人脸图像.然后,将加密人脸图像视为PSO算法的个体,通过迭代更新个体的位置优化考虑多项指标的适应性函数.最后,确定混沌系统的最优参数,并得到最佳的加密人脸图像.实验结果表明,本文的方法在信息熵、像素相关系数、NPCR和UACI方面的表现都优于主流方法,这说明本文所提方法具有更高的安全性.

关键词：混沌系统粒子群算法图像加密智能优化人脸隐私保护

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基于深度编码-解码器的图像模糊核估计

控制理论与应用 2020年第4期37卷 731-738页

作者：余孝源谢巍华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640

在图像去模糊问题中,显著边缘结构对图像的模糊核估计具有重要的作用.本文提出一种基于深度编码-解码器的图像模糊核估计算法.首先,通过构建训练数据集对深度编码-解码器进行训练,进而自适应地获得模糊图像的显著边缘结构;接着,结合显... 详细信息

在图像去模糊问题中,显著边缘结构对图像的模糊核估计具有重要的作用.本文提出一种基于深度编码-解码器的图像模糊核估计算法.首先,通过构建训练数据集对深度编码-解码器进行训练,进而自适应地获得模糊图像的显著边缘结构;接着,结合显著边缘结构和模糊图像,利用L2范数正则化对模糊核进行估计;最后,利用超拉普拉斯先验和所估计的模糊核对清晰图像进行估计.与传统的方法相比,所提出的方法不需要多尺度迭代框架.实验结果表明,所提出的算法在获得较好的显著边缘结构以及清晰图像的同时,能够减少算法计算的时间.

关键词：图像去模糊编码-解码器显著边缘结构模糊卷积核估计

一种基于改进的暗通道先验的运动模糊核估计方法

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控制与决策 2020年第7期35卷 1667-1673页

作者：余孝源谢巍陈定权周延华南理工大学自动化科学与工程学院广州510640 华南理工大学广东省高分子先进制造技术及装备重点实验室广州510640

传统的暗通道先验已成功地运用于单一图像去模糊问题,但是,当模糊图像具有显著噪声时,暗通道先验无法对模糊核估计起到作用.因此,得益于分数阶计算能够有效地抑制信号的噪声并对信号的低频部分进行增强,将分数阶计算理论与模糊图像的暗... 详细信息

传统的暗通道先验已成功地运用于单一图像去模糊问题,但是,当模糊图像具有显著噪声时,暗通道先验无法对模糊核估计起到作用.因此,得益于分数阶计算能够有效地抑制信号的噪声并对信号的低频部分进行增强,将分数阶计算理论与模糊图像的暗通道先验相结合,提出一种基于改进的暗通道先验的运动模糊核估计方法.首先,结合最大后验估计算法与分数阶暗通道先验,构建出运动模糊图像的核估计模型;其次,利用半二次方分裂法解决模型的非凸问题;最后,根据粗糙-精细的策略,利用多尺度迭代框架估计出准确图像的模糊核,进而利用非盲去模糊的方法求解清晰图像.实验结果表明:在有无显著噪声的模糊图像中,所提出的算法虽然所需计算时间较长,但是能够获得较为准确的模糊核,并且能够减少图像噪声以及振铃伪影,提高清晰图像估计的质量;此外,对于不同类型的模糊图像,所提出的算法也同样适用.

关键词：运动模糊单一图像去模糊分数阶暗通道先验多尺度迭代框架模糊核估计

用于检测痕量铅离子的功能化反射结构光纤干涉传感器

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物理化学学报 2024年第4期40卷 167-175页

作者：赵可刘震刘露遥余长源潘竞顺黄旭光华南师范大学广东省纳米光子功能材料与器件重点实验室广州510006 香港理工大学电子与信息工程系中国香港999077

铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化... 详细信息

铅离子(Pb^(2+))是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器,用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化的水凝胶传感膜。该传感膜选用甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEMA)作为识别单体。2-HEMA中的氧原子能与Pb^(2+)发生配体-受体相互作用,形成“-O-Pb-O-”交联结构,从而改变TCF的新包层有效折射率。因此,可以通过观察反射光谱中光信号的变化来检测水溶液中Pb^(2+)的浓度。所提出的传感器具有很高的检测灵敏度(1.926×10^(9)nm·mol^(-1)·L),其检测极限为4.14 ppt(1 ng·L^(-1)=1 ppt),比世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Pb^(2+)(10 ppb,1μg·L^(-1)=1 ppb)浓度低1000倍。此外,利用一个方程组实现了该传感器的温度自校准功能,成功地消除了环境温度的干扰。由于该传感器良好的特异性、稳定性以及反射式结构,非常便于实时远程检测,为环境和人类健康监测提供了广阔的前景。

关键词：铅离子浓度光学传感反射式干涉结构光纤传感器温度干扰

跳连接变分自编码器与CNN相结合的滚动轴承故障诊断方法

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机械科学与技术 2024年第4期43卷 681-689页

作者：张洪亮余其源王锐安徽工业大学管理科学与工程学院安徽马鞍山243032 苏州大学轨道交通学院江苏苏州215131

针对滚动轴承故障率小、不易收集故障数据的问题,提出基于跳跃连接变分自编码器与宽核深度卷积神经网络相结合的小样本故障诊断方法。该方法首先在变分自编码器的编码和解码之间引入跳跃连接结构,并将Tanh作为网络的激活函数,进而提高... 详细信息

针对滚动轴承故障率小、不易收集故障数据的问题,提出基于跳跃连接变分自编码器与宽核深度卷积神经网络相结合的小样本故障诊断方法。该方法首先在变分自编码器的编码和解码之间引入跳跃连接结构,并将Tanh作为网络的激活函数,进而提高生成样本的特征多样性;其次,构建宽核深度卷积网络诊断模型,该模型可以提高从振动信号中提取故障特征的能力;最后,经生成样本扩充的数据集作为模型输入,提高训练集包含的特征信息量,实现小样本下的故障诊断。实验分析表明,所提方法在小样本情形下能生成有效的伪样本并具有较高的诊断精度。

关键词：故障诊断跳跃连接变分自编码器数据生成宽核深度卷积神经网络

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慢性间歇性低氧激活NLRP1 炎症小体引起肝损伤

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细胞与分子免疫学杂志 2024年

作者：余孝海孙敏琼汪金丽张森安徽城市管理职业学院健康养老学院安徽医科大学基础医学院

[摘要]目的探讨慢性间歇性低氧激活 NLRP1 炎症小体引起肝损伤。方法将雄性实验小鼠（C57）随机分为正常氧（Sham）对照组、慢性间歇性低氧（Chronicintermittenthypoxia，CIH）模型组，模型组小鼠放入慢性间歇性低氧仓进行造模（每天8... 详细信息

[摘要]目的探讨慢性间歇性低氧激活 NLRP1 炎症小体引起肝损伤。方法将雄性实验小鼠（C57）随机分为正常氧（Sham）对照组、慢性间歇性低氧（Chronicintermittenthypoxia，CIH）模型组，模型组小鼠放入慢性间歇性低氧仓进行造模（每天8h，连续4周）。造模后行苏木精-伊红(hematoxylin-eosinstaining，HE) 染色并观察肝组织病理形态学特征，试剂盒检测小鼠血清中谷丙转氨酶 (glutamie-pyruvictransaminase，ALT) 和谷草转氨酶 (glutamic-Oxalacetietransaminase，AST) 水平。肝组织冰冻切片检测活性氧（reactive oxygen species，ROS）的水平，Westernblot和免疫组化检测小鼠肝组织中NLRP1、ASC 和caspase1的蛋白表达，Westernblot和ELISA检测白细胞介素1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平。结果与Sham组相比，CIH组肝细胞病理形态发生改变，ALT、AST、ROS、IL-1β和TNF-α水平显著升高；NLRP1、ASC 和caspase1的蛋白表达升高。结论慢性间歇性低氧引起肝损伤机制可能与NLRP1 炎症小体活化相关。

关键词：慢性间歇性低氧肝损伤活性氧炎症小体

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机器视觉导引的室内自动运输车定位系统

机械科学与技术 2015年第11期34卷 1675-1681页

作者：林剑冰苏成悦郑俊波余孝源广东工业大学物理与光电工程学院广州510006

为解决传统室内定位方式定位精度低的问题,提出采用定距双球作为定位标志物,设计并实现了一个基于单目视觉的室内自动运输车定位系统。由Open CV2.4.4和VS2010的平台完成了对定距双球的识别、位置定位及姿态测量的上位机设计,再通过nRF2... 详细信息

为解决传统室内定位方式定位精度低的问题,提出采用定距双球作为定位标志物,设计并实现了一个基于单目视觉的室内自动运输车定位系统。由Open CV2.4.4和VS2010的平台完成了对定距双球的识别、位置定位及姿态测量的上位机设计,再通过nRF24L01芯片与STM8S105主控制芯片完成自动运输车的通信及控制的硬件设计。测试结果表明:定距双球标志物的引入,使得该系统不仅硬件结构简单、成本低、能同时实现位置和方向定位,且稳定性好,精度高,可完成复杂环境下的定位。一般情况下位置定位的相对误差保持在1.5%以内,在距离系统3 m范围的短距离定位的绝对误差小于1 cm,适用于工业上室内运输车对定位精度要求较高的场合。

关键词：室内定位单目视觉标志物 Open CV STM8S105

用于检测痕量铅离子的功能化反射结构光纤干涉传感器（英文）

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物理化学学报 2024年第4期 175-183页

作者：赵可刘震刘露遥余长源潘竞顺黄旭光华南师范大学广东省纳米光子功能材料与器件重点实验室香港理工大学电子与信息工程系

铅离子(Pb2+)是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器，用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化的... 详细信息

铅离子(Pb2+)是日常生活中常接触的有毒重金属污染物之一。本研究开发了一种新型反射式光纤干涉传感器，用于检测痕量铅离子。该传感器结构由单模光纤、无芯光纤和细芯光纤(TCF)依次拼接而成。TCF的包层被氢氟酸部分腐蚀并涂覆功能化的水凝胶传感膜。该传感膜选用甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEMA)作为识别单体。2-HEMA中的氧原子能与Pb2+发生配体-受体相互作用，形成“-O-Pb-O-”交联结构，从而改变TCF的新包层有效折射率。因此，可以通过观察反射光谱中光信号的变化来检测水溶液中Pb2+的浓度。所提出的传感器具有很高的检测灵敏度(1.926×109nm·mol-1·L)，其检测极限为4.14 ppt (1 ng·L-1=1 ppt)，比世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Pb2+(10 ppb,1μg·L-1=1 ppb)浓度低1000倍。此外，利用一个方程组实现了该传感器的温度自校准功能，成功地消除了环境温度的干扰。由于该传感器良好的特异性、稳定性以及反射式结构，非常便于实时远程检测，为环境和人类健康监测提供了广阔的前景。

关键词：铅离子浓度光学传感反射式干涉结构光纤传感器温度干扰

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自然生长状态下树叶图像的分割与提取

华南师范大学学报（自然科学版） 2017年第1期49卷 116-121页

作者：贾丽丽余孝源梁耀李丰果华南师范大学物理与电信工程学院广东省量子调控工程与材料重点实验室广州510006

以用智能手机拍摄的自然生长状态下的含有复杂背景的树叶图像为研究对象,对图像的背景及其RGB的3个颜色分量的特征进行分析,根据分析的结果提出采用超绿(EXG)算法和底帽变换算法相结合的方法对目标树叶进行分割.对于绿色分量与其他2个... 详细信息

以用智能手机拍摄的自然生长状态下的含有复杂背景的树叶图像为研究对象,对图像的背景及其RGB的3个颜色分量的特征进行分析,根据分析的结果提出采用超绿(EXG)算法和底帽变换算法相结合的方法对目标树叶进行分割.对于绿色分量与其他2个分量差异大的背景采用EXG算法去除,而对于绿色分量与其他2个分量差异小的背景采用形态学的底帽变换去除.为了减小目标树叶分割的错分率,采用Otsu算法、形态学和边缘最大矩形对上述分割后的细节进行细化分割.分割结果表明:文中所采用的算法可以很好地将目标树叶从背景中分割出来,错分率小于3.68%.

关键词：复杂背景超绿算法形态学处理图像分割