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面向强后处理场景的图像篡改定位模型

通信学报 2024年第4期45卷 146-159页

作者：谭舜泉廖桂樱彭荣煊黄继武深圳大学计算机与软件学院广东深圳518060 深圳市媒体信息内容安全重点实验室广东深圳518060 广东省智能信息处理实验室广东深圳518060 深圳大学电子与信息工程学院广东深圳518060 深圳北理莫斯科大学工程系智能感知与计算广东省重点实验室广东深圳518116

针对微信、微博等社交平台对图像进行的压缩、尺度拉伸等有损操作带来的篡改痕迹模糊或被破坏的挑战,提出了一种对抗强后处理的图像篡改定位模型。该模型选用了基于Transformer的金字塔视觉转换器作为编码器,用于提取图像的篡改特征。同... 详细信息

针对微信、微博等社交平台对图像进行的压缩、尺度拉伸等有损操作带来的篡改痕迹模糊或被破坏的挑战,提出了一种对抗强后处理的图像篡改定位模型。该模型选用了基于Transformer的金字塔视觉转换器作为编码器,用于提取图像的篡改特征。同时,设计了一个类UNet结构的端到端编码器-解码器架构。金字塔视觉转换器的金字塔结构和注意力机制可以灵活关注图像的各个区块,结合类UNet结构能够多尺度地提取图像上下文间的关联信息,对强后处理的图像有着较好的鲁棒性。实验结果表明,所提模型在对抗JPEG压缩、高斯模糊等常见的后处理操作以及在不同社交媒体传播场景的数据集上的定位性能上明显优于目前主流的篡改定位模型,展现出了优异的鲁棒性。

关键词：强后处理场景图像篡改定位鲁棒性金字塔视觉转换器

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H餐饮管理公司营销策略研究

H餐饮管理公司营销策略研究

作者：唐景煊电子科技大学

学位级别：硕士

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柔性下肢康复机器人足底施压系统研究

柔性下肢康复机器人足底施压系统研究

作者：蒋煊妃重庆理工大学

学位级别：硕士

据统计,我国60周岁及以上的老年人口占比已超过18%,老龄化趋势的加剧,使得心脑血管疾病和脑卒中等发病率不断攀升,其中绝大多数患者伴有下肢运动功能障碍。下肢步态康复训练机器人可以为患者提供高强度、可重复性的康复训练,在辅助患者... 详细信息

据统计,我国60周岁及以上的老年人口占比已超过18%,老龄化趋势的加剧,使得心脑血管疾病和脑卒中等发病率不断攀升,其中绝大多数患者伴有下肢运动功能障碍。下肢步态康复训练机器人可以为患者提供高强度、可重复性的康复训练,在辅助患者恢复基本活动能力方面发挥了积极作用。本论文依托团队自主研制的柔性下肢步态康复训练机器人,为提高训练的舒适度,增加着地行走的体验感,结合人体步态特征,创新性地探索并实现了一种专用的足底施压系统。论文主要研究工作如下:1、足底施压系统方案设计。针对人体下肢步态运动机理进行了分析,进一步明确了人体步态运动具有周期性和重复性,详细阐述了跨步特征参数、步态周期相位、足底支撑结构以及足底压力与地面关系等。结合柔性下肢步态康复训练机器人的特点,对仿肌肉驱动装置进行了建模分析,提出以足底压力为核心,引入足底施压系统来增加受训者下肢康复训练时着地行走的真实体验。在此基础上,为了精确、全面地获取人体正常步态运动时的生物力学信号,完成了足底施压系统方案设计,包括基于薄膜压力传感器的足底压力采集系统以及足底施压控制系统。2、足底施压系统实现。首先,依托足底压力采集系统开展了压力采集试验,采用3标准差法对数据进行异常值处理,采用Savitzky-Golay滑动滤波器进行滤波处理,再去除空白段数据,并采用动态时间规整DTW算法解决数据信号序列时间长度不一致的问题,获得了6名志愿者各50组步态数据足底压力平均值,分析了一个完整步态周期内足底压力变化,获得了步态周期内足底压力特征参数。其次,基于完整步态周期内各参数数值大小,研究了足底施压控制系统的实现,确定了以空心杯电机为核心的微型伺服电缸LASF16作为执行器,以STM32F103ZET6作为核心处理单元,以PID调节作为控制方法的足底施压控制系统实施方案。并通过以C语言为基础的软件程序开发,完成了上、下位机通讯,完成了压力传感器采集电路的设计,实现了足底施压控制系统功能。最后,在此基础上,依托柔性下肢康复机器人本体结构,设计了与之结构匹配的足底施压装置,该装置主要由脚踏底板、微型电缸、电缸支撑架和螺纹顶块组成,静力分析结果显示,该装置具有足够强度,不会对受训者造成二次伤害。3、足底施压系统试验研究。通过试验获得了电缸伸缩量与施压力之间的关系,为实现压力补偿提供了依据。同时,依托柔性下肢步态康复训练机器人本体,搭建了足底施压试验平台,开展了足底施压系统试验。结果表明:左右脚各关键施压点目标力值与实际值的均方根误差百分比小于9%,所设计的足底施压系统是可行且有效的。

关键词：柔性下肢康复机器人步态足底施压康复

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F汽车零配件企业及时交货率提升研究

F汽车零配件企业及时交货率提升研究

作者：徐慈煊浙江大学

学位级别：硕士

卧式五轴数控机床电主轴的动态特性分析及振动抑制优化

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制造技术与机床 2024年第6期 177-182页

作者：马骋邵佳煊大连理工大学机械工程学院辽宁大连116081 通用技术集团机床工程研究院有限公司大连分公司辽宁大连116620

针对某卧式五轴数控加工中心电主轴动态特性较差、测试过程中振动量大的问题,对其建立动力学模型,利用Ansys Workbench对其进行模态分析,解得固有频率及模态振型。基于仿真结果及电主轴结构原理,诊断为电主轴后端悬伸量较大,外部连接法... 详细信息

针对某卧式五轴数控加工中心电主轴动态特性较差、测试过程中振动量大的问题,对其建立动力学模型,利用Ansys Workbench对其进行模态分析,解得固有频率及模态振型。基于仿真结果及电主轴结构原理,诊断为电主轴后端悬伸量较大,外部连接法兰与主轴后轴承盖及冷却水套间隙量较大,导致机床固有频率低,动态特性差。针对上述原因对电主轴后端悬伸部增加辅助支撑优化设计,进行模态仿真分析,通过优化前后固有频率及临界转速数据对比验证其可行性。将优化设计应用于实际,并对电主轴进行振动测试,试验表明:电主轴振动量大幅减小,优化设计合理。研究结果为卧式五轴数控机床电主轴系统动态特性的改善,提供了优化思路和设计方法。

关键词：电主轴动态特性仿真分析振动抑制

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隔离型三端口双向DC-DC变换器的控制策略研究

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隔离型三端口双向DC-DC变换器的控制策略研究

作者：乔煊景北方民族大学

学位级别：硕士

随着可再生能源的发展,适应于交直流混合配电网的电力电子变换器受到越来越多的研究和关注。三端口隔离双向DC-DC变换器因其能量转换方便、端口相互隔离、成本较低、高功率密度和高效率等特点备受关注,成为新能源发电技术的关键研究热... 详细信息

随着可再生能源的发展,适应于交直流混合配电网的电力电子变换器受到越来越多的研究和关注。三端口隔离双向DC-DC变换器因其能量转换方便、端口相互隔离、成本较低、高功率密度和高效率等特点备受关注,成为新能源发电技术的关键研究热点之一。但是因为三端口隔离双向DC-DC变换器采用了多绕组高频隔离变压器以实现端口隔离与功率传输,出现了端口间的功率相互耦合问题。因此,本文以三有源桥(Triple Active Bridge,TAB)隔离双向DC-DC变换器作为研究对象,详细分析其工作特性,对系统进行损耗优化分析,并设计相应的解耦控制策略,这一研究具有重要的理论与实践意义。首先,根据TAB变换器的等效电路模型及理想的电流电压波形,推导出TAB变换器三个端口间的能量流动关系,分析了TAB变换器各个模态的切换过程。为了提高TAB变换器变换效率和降低开关损耗,对其软开关特性进行分析,实现了所有开关管零电压开通(Zero Voltage Switch,ZVS)。利用模态分析和电感电流表达式,确定各端口开关管实现ZVS的约束条件,得出了变换器的全开关管ZVS范围,推导出各端口的ZVS区域和边界,并通过仿真验证了理论分析的正确性。其次,分析了TAB变换器功率耦合机理,并介绍了对角矩阵解耦控制,之后提出了一种基于模型预测的解耦控制策略,通过移相调制和平均值模型构建TAB变换器多控制目标预测模型,设计了模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)问题并求数值最优解,根据模型预测的控制精度设计了相应的预测控制器,最后通过仿真将传统单电压闭环控制、对角矩阵解耦控制和模型预测控制进行对比,仿真结果表明所提出的模型预测控制动态响应时间不足1ms,且切载端口电压波动仅为0.14V,另一端口电压和电流始终保持稳定,不仅成功实现了端口功率解耦,而且明显提高了各端口的动态性能。最后,搭建了TAB变换器实验平台并进行试验,设计了相应的硬件电路与实现控制功能的软件程序,通过实验平台验证了TAB变换器的软开关边界和本文所提模型预测控制的优越性。

关键词：三有源桥DC-DC变换器移相调制模型预测解耦控制软开关

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全球未来洪水演变及极端洪水出现时间预测

武汉大学学报(理学版) 2024年第05期 613-622页

作者：程楠顾西辉任明煊刘剑宇中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院中国地质大学(武汉)环境学院华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室

温室气体排放引发的全球变暖将导致水循环加剧、洪水风险增加，因此量化不同排放情景下未来洪水演变差异及极端洪水出现时间（TOE）具有重要意义。以年最大一日径流深为洪水指标研究了不同共享社会经济路径（SSPs）下未来洪水的变化趋... 详细信息

温室气体排放引发的全球变暖将导致水循环加剧、洪水风险增加，因此量化不同排放情景下未来洪水演变差异及极端洪水出现时间（TOE）具有重要意义。以年最大一日径流深为洪水指标研究了不同共享社会经济路径（SSPs）下未来洪水的变化趋势，基于自助法（Bootstrap）预测了未来极端洪水的出现时间，并建立归因框架探讨了未来洪水变化的主导因素。结果表明：采取高排放的化石燃料发展路径（SSP5-8.5），全球19.7%的陆地（南极洲、格陵兰岛以及沙漠地区除外）会出现极端洪水，TOE的中值为2048年；而采取低排放的可持续发展路径（SSP1-2.6），全球出现极端洪水的陆地占比将降至10.6%,TOE的中值也将延迟至2067年；极端洪水可能出现在北美洲北部、俄罗斯东部以及我国青藏高原等地区；降水在大多数流域的洪水演变中起主导作用，对洪水变化的影响以正贡献为主。该结果提示公众，人类只有有效控制温室气体排放，延缓全球变暖趋势，才能减少和延迟极端洪水的发生。

关键词：极端洪水水循环全球变暖水资源极端天气定量归因温室气体

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基因型特征提取方法影响基因组选择预测准确性的研究

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畜牧兽医学报 2024年第6期55卷 2431-2440页

作者：吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院荆州434025

旨在探索并评估6种不同的单核苷多态性(single nucleotide polymorphisms, SNP)基因型特征提取方法。本研究分析比较了6种方法:主成分分析(principal component analysis, PCA)、基因主成分分析(gene-principal component analysis, gene-PCA)、SNP位点间皮尔逊相关系数(SNP-pearson correlation coefficient, SNP-PCC)、连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)、全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)和随机抽样(random sampling, RS),在两组数据(北京鸭,542个样本,SNP位点数39 932;杜洛克猪,2 549个样本,SNP位点数230 884)3组表型(北京鸭体长(body length)、杜洛克猪背膘厚(backfat thickness)和乳头数(teat number))上的GEBV预测准确率。发现SNP-PCC结合5种GS方法(GBLUP、BayesA、BayesB、BayesC、Bayesian Lasso),在北京鸭数据获得相对可靠的预测精度,在猪背膘厚和乳头数表型获得最高平均预测准确性(提升5%,达到32.3%),并显著提升计算效率(平均提升5~7倍)。综上,本研究发现选择合适的特征提取方法可以有效提升GS的预测准确性和计算效率,为深入研究不同特征提取方法对GS预测准确性的影响奠定了基础,并为其在育种实践中应用提供了参考。

关键词：基因组选择特征提取预测准确性

肠道宏基因组图像增强和深度学习改善代谢性疾病分类预测精度

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遗传 2024年

作者：郑慧怡吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院

近年来，统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系，这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架，用于人类代谢性疾病... 详细信息

近年来，统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系，这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架，用于人类代谢性疾病的分类预测。将3个具有代表性的人类肠道宏基因组数据集中的每个数据样本分别转换为图像并进行数据增强，输入逻辑回归(logistic regression, LR)、支持向量机(support vector machine,SVM)、贝叶斯网络(Bayesiannetwork,BN)和随机森林(randomforest,RF)机器学习模型以及多层感知机(muti-layerperception,MLP)和卷积神经网络(convolutionalneuralnetwork,CNN)深度学习模型。使用准确率(accuracy, A)、精确率(precession, P)、召回率(recall, R)、F1分数(F1-score)和ROC(receiver operating characteristic)曲线下面积(area under the curve, AUC)5个指标以及10折交叉验证整体评估模型进行疾病预测的精度性能。结果显示：MLP模型整体表现优于CNN、LR、SVM、BN、RF以及PopPhy-CNN方法，且经过数据增强(随机旋转和添加椒盐噪声)后，MLP和CNN的模型性能均有进一步提升。MLP模型进行疾病预测的准确率进一步提高了4%～11%,F1提高了1%～6%,AUC提高了5%～10%。以上结果表明，人类肠道宏基因组图像增强和深度学习可以准确地提取微生物群特征，有效预测宿主疾病表型。本研究中使用的源代码和数据集均公开发表在Github中：https://***/HuaXWu/GM＿ML＿***。

关键词：肠道宏基因组数据增强机器学习深度学习疾病预测