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基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法

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红外与毫米波学报 2024年第3期43卷 421-434页

作者：金祥博王跃明中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

图像脉冲噪声移除是获得高质量图像的关键。本文通过热红外相机成像原理研究,提出了一种基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法。首先,根据相机的调制传递函数计算获取原始图像的最大像素梯度,继而建立相应的像素梯... 详细信息

图像脉冲噪声移除是获得高质量图像的关键。本文通过热红外相机成像原理研究,提出了一种基于像素梯度自适应迭代中值滤波器的图像脉冲噪声抑制算法。首先,根据相机的调制传递函数计算获取原始图像的最大像素梯度,继而建立相应的像素梯度集合。然后,计算原始图像与对应像素梯度滤波图像的梯度权重均方根误差集合,并将该集合高斯分布的最大值对应的像素梯度确定为最佳像素梯度。最后,根据图像中脉冲噪声的密度和复杂度,确定所提滤波器的自适应窗口大小和迭代次数。大量实验结果表明,所提滤波器对移除8位、16位的单通道脉冲噪声图像展现出良好的鲁棒性。与其他先进方法相比,该方法可以实时移除真实热红外相机采集图像中低密度的随机值脉冲噪声和SAPN,并实现噪声抑制过程中99.5%以上的原始像素不会遭受破坏。除此之外,针对高密度SAPN抑制,该方法获得了具有竞争力的结果,与运行时间较快的滤波方法相比表现出较好的 PSNR和 SSIM,与 PSNR和 SSIM较优秀的去噪方法相比表现出较快的运行时间。对于极限 SAPN(99%)破坏的图像,也能够恢复有意义的图像细节。

关键词：图像去噪自适应迭代中值滤波器像素梯度调制传递函数脉冲噪声

高k栅介质增强型β-Ga_(2)O_(3) VDMOS器件的单粒子栅穿效应研究

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固体电子学研究与进展 2024年第1期44卷 6-12页

作者：王韬张黎莉段鑫沛殷亚楠周昕杰中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214072

以增强型β-Ga_(2)O_(3)VDMOS器件作为研究对象,利用TCAD选择不同的栅介质材料作为研究变量,观察不同器件的单粒子栅穿效应敏感性。高k介质材料Al_(2)O_(3)和HfO_(2)栅介质器件在源漏电压200 V、栅源电压-10 V的偏置条件下能有效抵御线... 详细信息

以增强型β-Ga_(2)O_(3)VDMOS器件作为研究对象,利用TCAD选择不同的栅介质材料作为研究变量,观察不同器件的单粒子栅穿效应敏感性。高k介质材料Al_(2)O_(3)和HfO_(2)栅介质器件在源漏电压200 V、栅源电压-10 V的偏置条件下能有效抵御线性能量转移为98 MeV·cm^(2)/mg的重离子攻击,SiO_(2)栅介质器件则发生了单粒子栅穿效应(Single event gate rupture,SEGR)。采用HfO_(2)作为栅介质时源漏电流和栅源电流分别下降92%和94%,峰值电场从1.5×10^(7)V/cm下降至2×10^(5)V/cm,避免了SEGR的发生。SEGR发生的原因是沟道处累积了大量的空穴,栅介质中的临界电场超过临界值导致了击穿,而高k栅介质可以有效降低器件敏感区域的碰撞发生率,抑制器件内电子空穴对的进一步生成,降低空穴累积的概率。

关键词：氧化镓单粒子栅穿 TCAD仿真 VDMOS器件

基于鸽群优化改进动态窗的多无人车协同编队避障控制

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工程科学学报 2024年第7期46卷 1279-1285页

作者：李兆博孙双蕾北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京特种机械研究所北京100143

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改... 详细信息

在复杂未知的战场环境中,无人车集群较单台无人车可承担更为复杂的任务,无人车集群协同编队避障行驶是群体智能领域研究热点之一.针对未知环境下无人车集群在规避障碍物时容易出现动态位置与预期队形偏差较大问题,本文提出了一种基于改进动态窗的无人车编队协同避障控制方法,在基本动态窗路径评价函数的方位角评价因子、障碍物评价因子、速度评价因子基础上,增加了无人车编队的方向协同因子和队形保持因子.同时,基于变权重鸽群优化算法对改进动态窗的路径评价函数各系数进行优化.当无人车集群感知到障碍物时,通过改进动态窗算法进行相对位置及速度的自适应协同调整,更好地保证无人车编队避障行驶过程中队形位置的精确性.最后,以3台无人车构成三角形编队避障行驶为例进行仿真验证.仿真结果表明基于改进动态窗和变权重鸽群优化算法的无人车编队在规避障碍物时,队形位置偏差相对较小.可见,本文提出的改进算法能够使得无人车集群在规避障碍物过程中提高动态编队的稳定性和精确性.

关键词：无人车鸽群优化动态窗口法协同编队避障控制

不同地区支持对提升高校科研创新全要素生产率的影响研究

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中国高校科技 2024年第6期 82-88页

作者：李尧华段鑫星中国矿业大学公共管理学院江苏徐州221116

高校在国家创新体系中占有极其重要的位置,对提升国家创新能力有着不可或缺的作用。研究基于我国31个省份的面板数据,采用DEA-Malmquist模型测算高校科研创新全要素生产率,以此衡量我国高校科研创新发展质量,并从组态视角探求高校科研... 详细信息

高校在国家创新体系中占有极其重要的位置,对提升国家创新能力有着不可或缺的作用。研究基于我国31个省份的面板数据,采用DEA-Malmquist模型测算高校科研创新全要素生产率,以此衡量我国高校科研创新发展质量,并从组态视角探求高校科研创新高质量发展路径。研究发现:2011—2019年间我国高校科研全要素生产率发展态势较为平稳,但不同省份间全要素生产率差距较为明显;存在三条驱动高校科研全要素生产率的提升路径,即地区人力支持型、地区技术支持型和地区环境支持型。基于研究结论,提出高校科研创新高质量发展新思路。

关键词：科研创新全要素生产率清晰集定性比较分析方法

HMFuzzer:一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案

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计算机学报 2024年第3期47卷 703-716页

作者：况博裕张兆博杨善权苏铓付安民南京理工大学网络空间安全学院南京210094 南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出... 详细信息

模糊测试是一种针对物联网设备固件漏洞挖掘的主流方法,能够先攻击者一步发现安全威胁,提升物联网设备的安全性.但是目前大部分的模糊测试技术关注于如何自动化地实现漏洞挖掘,忽略了专家经验对于设备固件漏洞挖掘工作的优势.本文提出一种基于人机协同的物联网设备固件漏洞挖掘方案HMFuzzer,设计了基于设备固件前后端交互的设备固件关键信息提取方法,通过模拟设备固件、设备管理界面以及用户三方交互模式获取固件潜在的关键信息,并通过二进制文件定位和函数分析技术解析出固件关键函数.此外,HMFuzzer通过在模糊测试的预处理、测试和结果分析阶段引入专家经验,利用上一阶段获取的关键信息,结合强化学习算法,优化种子变异和模糊测试流程,显著提升了模糊测试的覆盖率、效率以及漏洞挖掘能力.实验结果表明,相比于现有的固件漏洞挖掘方法,HMFuzzer的漏洞识别成功率能提高10%以上,具备更强的漏洞检测能力.特别是,针对真实厂商的物联网设备测试,HMFuzzer发现了多个0-day漏洞,其中已获得4个CVE/CNVD高危漏洞.

关键词：物联网漏洞挖掘模糊测试人机协同设备固件强化学习

基于FIST四维驱动的核燃料格架系统可靠性提升技术及应用

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科技成果管理与研究 2024年第9期19卷 62-64页

作者：任全耀蒲曾坪张博段鑫中国核动力研究设计院四川成都610041

核能是支撑我国能源结构转型、实现"双碳"目标的高效、低碳的基荷能源,核燃料系统是核能的能量之源、安全之基和性能之魂.格架系统在燃料组件中承担了定位核燃料保持核裂变可控、搅混冷却剂导出裂变核能的核心功能,是燃料组件中结构复... 详细信息

核能是支撑我国能源结构转型、实现"双碳"目标的高效、低碳的基荷能源,核燃料系统是核能的能量之源、安全之基和性能之魂.格架系统在燃料组件中承担了定位核燃料保持核裂变可控、搅混冷却剂导出裂变核能的核心功能,是燃料组件中结构复杂度高、学科耦合强、功能矛盾大的核心部件.核燃料格架系统是核燃料组件"卡脖子"的技术瓶颈,高可靠性自主研发面临研发技术难度大、研究基础薄弱、国外技术封锁等诸多挑战.

关键词：可靠性提升核燃料组件格架核裂变结构复杂度核心功能技术瓶颈核能

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微纳挠曲电结构力电耦合响应的数值模拟方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 147-156页

作者：黄怀纬黄海博华南理工大学土木与交通学院广东广州510640

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单... 详细信息

微纳米尺度下挠曲电效应相对于传统压电效应具有较高的机电耦合转换效率,其在传感、致动和俘能领域极具应用前景。然而目前多数商用有限元软件未包含挠曲电本构模型,无法对挠曲电结构进行有效的数值模拟。本研究基于Abaqus用户自定义单元(UEL)子程序进行二次开发,将挠曲电效应内化到计算模型。首先,结合配点混合有限元法(CMFEM),推导了挠曲电结构的力电耦合方程,并在Abaqus中开发了挠曲电单元,提供了挠曲电结构响应分析的数值模拟技术。与传统的混合有限元法(MFEM)相比,该方法的优点是易于建模,降低了计算自由度,提高了计算效率,节省了运算成本,并且挠度与电场强度指标都比其他方法更接近解析解。然后,通过上述数值模拟方法,建立了挠曲电结构响应分析数值模型,开展了矩形梁及弧形梁在不同边界条件下的力电耦合响应计算与分析。分析结果展示了梁的几何参数影响结构应变梯度|η113|的作用机制,表明在使用同一材料设计挠曲电梁时,可通过控制变形梯度来控制输出电压的大小。研究表明,改变梁的弯曲程度,可有效提高梁输出的开路电压,减小梁的挠度。相同程度弯曲下,弧形悬臂梁向下弯曲的开路电压大于弧形悬臂梁向上弯曲的开路电压。当向上弯曲弧形梁的圆心角为38°,左边缘为滑动支座,右边缘为铰链支座时,开路电压最大,可达214.07 mV,比悬臂矩形梁增加5倍。此外,相同模型若仅考虑压电效应,开路电压将下降89.3%。

关键词：挠曲电效应弧形梁二次开发有限元仿真

基于条件控制扩散模型的遥感图像超分辨率增强算法

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地球信息科学学报 2024年第10期26卷 2384-2393页

作者：付奕博谢东海王志博易畅郭柳艳吴俣首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 首都师范大学城市环境过程与数字模拟国家重点实验室孵化基地北京100048 天津大学地球系统科学学院天津300072

图像超分辨率技术通过提升图像的空间分辨率,增强图像清晰度,增加图像细节信息,实现在硬件条件不变的情况下提高图像质量。鉴于遥感影像具有较大的像幅、复杂的特征表现和丰富的细节,结合遥感图像信息高效获取的需求,本文提出了一种基... 详细信息

图像超分辨率技术通过提升图像的空间分辨率,增强图像清晰度,增加图像细节信息,实现在硬件条件不变的情况下提高图像质量。鉴于遥感影像具有较大的像幅、复杂的特征表现和丰富的细节,结合遥感图像信息高效获取的需求,本文提出了一种基于条件控制扩散模型(Diffusion Model)的遥感图像超分辨率算法DSR(Diffusion Super-Resolution)。该算法以同一区域的低分辨率遥感图像为扩散模型的控制条件,与添加噪声后的高分辨率遥感图像拼接作为输入,构建了一个以U-Net为主干,融合残差连接和自注意力机制的深度噪声训练网络,并改进了损失函数以获得更优的超分辨率效果。本文实验中采用了多时相、多时期的国产卫星高分系列、高景系列的高分辨率遥感图像以及公开数据集Alsat-2B作为测试数据,测试了从32像素尺寸扩大至128像素的超分辨率效果。在这一基础上,将本文提出的算法与Bicubic、SRGAN、Real-ESRGAN、SwinIR等超分辨率算法进行比较,在PSNR和SSIM指标上取得了更好的性能。实验结果表明:DSR算法适用于遥感图像的超分辨率重建,特别是在多光谱遥感图像的超分辨率处理中,能够提升超分辨率结果质量,克服了简单卷积网络只能提取图像浅层特征的局限,避免了对抗神经网络训练过程中难以收敛的问题,显著提升了遥感图像中丰富细节的还原能力。

关键词：扩散模型超分辨率遥感图像残差网络深度学习高分辨率遥感遥感图像重建

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腹股沟疝术后慢性疼痛预防与处理

临床外科杂志 2024年第9期32卷 912-914页

作者：王勇罗文段鑫武汉市中心医院疝与腹壁外科 430014

随着医学水平的不断提高,手术水平和手术质量也得到了极大的发展,但是腹股沟疝术后慢性疼痛仍然是亟待解决的腹股沟疝修补术的手术后遗症之一。目前大多数学者认为,造成腹股沟疝术后慢性疼痛的常见病因是神经损伤,或者补片因素。另外,... 详细信息

随着医学水平的不断提高,手术水平和手术质量也得到了极大的发展,但是腹股沟疝术后慢性疼痛仍然是亟待解决的腹股沟疝修补术的手术后遗症之一。目前大多数学者认为,造成腹股沟疝术后慢性疼痛的常见病因是神经损伤,或者补片因素。另外,一些客观因素,如女性病人、复发疝手术等会导致腹股沟疝术后慢性疼痛的发生几率升高。近几年,我们结合腹股沟疝术后慢性疼痛领域的相关研究,通过不断实践,发现国内外大部分学者都存在着一个共性问题,即无视疼痛定义,且不能完整地理解疼痛。

关键词：腹股沟疝慢性疼痛精神问题躯体化障碍