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抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

抗物理攻击的鲁棒水印算法研究及网络设计

作者：朱留浩景德镇陶瓷大学

学位级别：硕士

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的... 详细信息

随着互联网技术的发展,鲁棒水印技术在版权保护和信息安全等多个领域得到了广泛的应用。其中,传统鲁棒水印技术针对电子信道中的噪声攻击进行了大量研究。但由于主要依赖人工设计算法进行水印嵌入和提取,因此存在一定限制。对于复杂的物理世界攻击,例如典型的屏幕拍摄攻击和纸张打印攻击,传统鲁棒水印技术的鲁棒性非常差。当前,基于深度学习的鲁棒水印算法不断涌现。这些算法通常设计噪声层来模拟现实世界噪声攻击,并将其加入水印网络中训练,以此增强抵抗现实世界对应的噪声攻击。同时,它们也能够较好地抵抗打印和屏摄等物理攻击,具有稳健的鲁棒性。然而,大多数基于卷积神经网络鲁棒水印算法都采用U-Net网络编码器进行嵌入水印信息,其网络存在一定局限性。这导致视觉质量和鲁棒性之间并未取得最佳平衡,即无法同时保持高视觉质量与高鲁棒性。此外,当前流行的鲁棒水印算法框架主要都由编码器、噪声层和解码器组成。但这种框架对于如何从实际拍摄的图像中区分出背景,准确定位水印图像的过程考虑并不充分。如一般使用可见标记来定位水印图像,但这会影响水印图像的整体视觉效果。因此,本文分别提出了基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法和基于LiteHRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。具体内容如下:(1)基于Attention U-Net++网络的鲁棒水印算法。该算法提出了一种Attention UNet++的新型编码器,它融合了U-Net++和Attention U-Net的优点。通过将注意力机制嵌入进U-Net++网络架构中,可以有效地提取图像特征,并搜寻到待嵌入水印信息的最佳像素空间,从而提高视觉质量。此外,还设计了一种基于WGAN判别器的二次非线性增长的损失权重模式,以进一步提升性能。实验结果证明,与现有先进的Stega Stamp和RIHOOP算法等相比,所提出算法具有良好的视觉质量和鲁棒性。同时,针对物理攻击中的屏摄攻击与打印攻击,其解码正确率也有98%左右。(2)基于Lite-HRNet定位网络与DUE编码器的鲁棒水印算法。该算法提出了一种基于Lite-HRNet轻量型定位网络,其实现了不可见标记点的水印图像快速定位。为了生成高视觉质量的水印图像,设计了双层U-Net编码器DUE,它能更好的将水印信息与图像相融合并隐藏在人眼不可察觉的像素中。同时,在噪声层中加入了设计的重构噪声攻击,以增加抵抗噪声类型并提高鲁棒性。此外,为进一步提高水印算法性能,设计了基于判别器的WGAN-GP损失函数来监督优化模型训练。大量的实验证明,此算法实现了不可见标记的水印图像快速定位,同时其视觉质量和鲁棒性都具有良好性能。与最先进的几种水印算法相比,所提出算法对于抗物理攻击有更好的鲁棒性。

关键词：鲁棒水印卷积神经网络 Attention U-Net++网络 Lite-HRNet网络 WGAN-GP判别器

过渡金属及稀土掺杂氧化物玻璃的制备及性能调控

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过渡金属及稀土掺杂氧化物玻璃的制备及性能调控

作者：徐留杰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

随着固态照明技术的快速发展,近年来发光二极管（LED）得到了广泛的研究。与传统的荧光灯和白炽灯相比,LED具有体积小、耐用性好、环境友好、开关速度快、发光效率高等优点,在交通信号、显示、普通照明、植物光合作用补光等领域得到了... 详细信息

随着固态照明技术的快速发展,近年来发光二极管（LED）得到了广泛的研究。与传统的荧光灯和白炽灯相比,LED具有体积小、耐用性好、环境友好、开关速度快、发光效率高等优点,在交通信号、显示、普通照明、植物光合作用补光等领域得到了广泛的应用。目前商用LED器件通常是将蓝光或紫外光半导体芯片与粉末荧光粉相结合来制造的。近年来,由于发光玻璃与粉末荧光粉相比具有制备成本低、热稳定性好、组装过程不需要环氧树脂等优点,有望取代荧光粉用于LED器件的制造。在此背景下,本论文对稀土及过渡金属离子掺杂的发光玻璃进行了研究。采用高温熔融法制备了一系列Cu/Cr掺杂的硼酸盐玻璃和微晶玻璃、Cu/Eu掺杂氟氧硼铝硅酸盐玻璃和微晶玻璃、含CaF-ZrO的Eu掺杂硼铝硅酸盐玻璃。利用发射光谱、激发光谱、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱、荧光衰减曲线和色坐标对发光玻璃进行了研究。具体研究内容和研究结果如下:（1）制备了Cu/Cr单掺及共掺的硼酸盐玻璃和微晶玻璃,通过控制基质玻璃成分,在熔体冷却过程中可以自发析出ZrO晶体,并获得相应的微晶玻璃;所得材料中的Cu可在紫外（UV）激发下产生蓝光发射;Cr离子掺杂的玻璃和微晶玻璃在紫外光和绿光区域显示出两种较强的宽带吸收,也表现出锐线E→A发射和宽带T→A发射;激发波长和材料的结构会影响荧光衰减,即发光寿命会随着激发波长的增加和玻璃基质中晶体的析出而增加;这些来自于Cu和Cr的发光具有蓝色和远红色成分,在植物的光合作用补光方面很有应用前景。（2）制备了Cu/Eu单掺及共掺氟氧硼铝硅酸盐玻璃,通过控制基质玻璃成分,在熔体冷却过程中自发析出了CaF晶体,从而获得相应的微晶玻璃,且可以通过改变基质玻璃成分中AlO和BO的比例可以控制形成的CaF晶体的含量;掺杂Eu离子的玻璃和微晶玻璃同时显示出源自Eu和Eu离子的发射,表明发生了Eu→Eu的自还原过程;我们发现析出的CaF晶体还增强了Eu的D→F发射,也诱导产生了Eu离子F态的能级分裂。（3）制备了含CaF-ZrO的Eu掺杂硼铝硅酸盐玻璃,通过改变材料中ZrO和CaF之间的比例可以控制生成晶体的类型以及含量,当氧化锆与氟化钙的含量比为1:2时,样品中会同时生成CaF晶体和立方ZrO晶体;所有样品均是在空气气氛下通过熔体冷却技术制备得到的,在发射光谱中都检测到了Eu和Eu的发射,这表明Eu离子部分自发还原成Eu;在362 nm的波长激发下,样品中Eu离子的发射与CaF晶体的含量有关,随着CaF晶体含量的减少,Eu的发射强度随之降低;在330 nm激发的发射光谱中,由于单斜ZrO晶体的对称性较差,在缺陷位点上对Eu的不平衡力进一步增加,导致这些位点上Eu的D→F和D→F电子跃迁分别分裂出一个发射峰,且随着样品中单斜ZrO晶体含量的增加,Eu的发射增强。本文所制备的发光玻璃性能优良,发光性能可控,可作为LED器件的光转换材料,具有潜在的应用前景。

关键词：过渡金属离子稀土离子发光玻璃发光二极管

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湍流状态下垂直降膜波动特性影响因素研究

高校化学工程学报 2024年第1期38卷 79-89页

作者：黄悬悬王亦飞曾杰李婷婷王亮王辰汪欣于广锁王辅臣华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237

针对液膜的稳定性和均匀性会直接影响气液两相和气液固三相传热的问题,对影响液膜流动的因素进行研究。从液膜厚度、液膜速度和湍流强度3个参数定量分析槽宽(2~5 mm)、管径(73~113 mm)、气液接触角(0°~90°)、摩擦系数(0.1~0.9)和气速(... 详细信息

针对液膜的稳定性和均匀性会直接影响气液两相和气液固三相传热的问题,对影响液膜流动的因素进行研究。从液膜厚度、液膜速度和湍流强度3个参数定量分析槽宽(2~5 mm)、管径(73~113 mm)、气液接触角(0°~90°)、摩擦系数(0.1~0.9)和气速(2~10 m·s^(-1))对高雷诺数下垂直降膜波动特性的影响机理。结果表明,当槽缝宽度大于3.5 mm时,液膜厚度基本不变,湍流强度变化相对稳定。液膜的厚度、速度和湍流强度随管径的增大而显著变化。随着气液接触角的增大,液膜厚度和速度变化不大,但液膜的湍流强度在出口处略微降低。液膜厚度随着摩擦系数的增加略有增加。随着气体速度加快,液膜厚度先急剧减小,然后缓慢增加。气体速度对入口区域的液膜速度具有抑制作用。

关键词：垂直降膜液膜厚度湍流强度气液两相流数值模拟

bcc结构下二元合金Fe-X(X=Cr,Co,Mo,W)低温低浓度下固溶软化行为的机制

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 15-21页

作者：王娜李翔飞北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083

采用第一性原理计算研究了体心立方(bcc)Fe的4种二元合金Fe-X(X=Cr,Co,Mo,W)低温低浓度下固溶软化行为的机制,发现低温低浓度下的固溶软化行为由双扭结形核控制,由溶质原子直接引起双扭结形核势垒降低为固溶软化的本征机制,而由溶质原... 详细信息

采用第一性原理计算研究了体心立方(bcc)Fe的4种二元合金Fe-X(X=Cr,Co,Mo,W)低温低浓度下固溶软化行为的机制,发现低温低浓度下的固溶软化行为由双扭结形核控制,由溶质原子直接引起双扭结形核势垒降低为固溶软化的本征机制,而由溶质原子对间隙原子清除减少双扭结形核为固溶软化的外部机制.分别计算了bcc Fe的4种二元合金Fe-X(X=Cr,Co,Mo,W)中反映双扭结形核势垒的原子行位移(ARD)能和堆垛层错(GSF)能.计算结果表明,仅Cr可微弱降低ARD和GSF能,而Co,Mo,W均引起ARD和GSF能升高,因此,依据固溶软化的本征机制,仅Cr引起固溶软化,而Co,Mo,W均引起固溶强化.Cr,Mo,W与周围Fe原子均为反铁磁相互作用,Co与Fe为铁磁相互作用.尽管铁磁/反铁磁相互作用与价电子数(电子构型)具有一定相关性,双扭结形核势垒并不与价电子数(电子构型)明显相关.进一步的计算表明,双扭结形核势垒与其结合能呈现正相关关系,Cr与Fe结合能减弱,因此双扭结形核势垒降低,而Co,Mo,W与Fe结合能增强,因此双扭结形核势垒升高.而结合能并未表现出与原子半径、电子数(电子构型)的明显相关性,因此,双扭结形核势垒并不与原子半径、电子数(电子构型)明显相关.依据本征机制,Co,Mo,W与Fe的结合能增强引起双扭结形核势垒升高,因此为固溶强化,其二元合金低温低浓度下的固溶软化行为无法用本征机制解释,需要考虑外部机制(如间隙C原子的作用),而Cr二元合金的固溶软化行为可能为本征机制.

关键词：体心立方铁二元合金原子行位移能堆垛层错能固溶软化

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小学数学“综合与实践”活动的结构化设计

教学与管理 2024年第26期 46-48页

作者：缪永留江苏省扬州市维扬实验小学

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程... 详细信息

小学数学“综合与实践”活动是帮助学生积累数学基本活动经验的重要方式。为了提升学生综合与实践活动的效能,教师可以开发结构化的“综合与实践”活动资源、优化结构化的“综合与实践”活动方式、完善结构化的“综合与实践”实践过程、注重结构化的“综合与实践”反馈评价,充分发挥综合与实践活动的育人功能,彰显其育人价值,让综合与实践活动成为提升学生学习力、发展学生数学核心素养的重要载体。

关键词：小学数学综合与实践结构化设计

基于迁移学习和多方面特征提取的冷轧轧制力预测

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锻压技术 2024年第6期49卷 141-148页

作者：张明牛国伟黄自豪张雄飞杨彦博河北工程大学机械与装备工程学院河北邯郸056038 河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心河北邯郸056000 邯郸市永年区职业技术教育中心河北邯郸056000

针对冷轧机各机架轧制工况复杂,实际采集的工艺数据存在分布差异,导致小数量样本下轧制力预测模型对不同机架预测时出现精度降低的问题,提出一种基于迁移学习和多方面特征提取的轧制力预测模型。该方法通过迁移学习将建立的轧制力预测... 详细信息

针对冷轧机各机架轧制工况复杂,实际采集的工艺数据存在分布差异,导致小数量样本下轧制力预测模型对不同机架预测时出现精度降低的问题,提出一种基于迁移学习和多方面特征提取的轧制力预测模型。该方法通过迁移学习将建立的轧制力预测基准模型参数迁移至目标机架,从而实现小数量样本下不同机架的轧制力快速预测。预测时,利用源域数据建立了Inception-LSTM-Attention轧制力预测基准模型,基准模型结合了Inception网络模块的空间特征提取能力和LSTM的时序特征预测能力,同时引入注意力机制Attention调节神经网络学习到的信息向量权重,基准模型预测精度高达98.8%。然后将基准模型部分网络模块冻结迁移至目标域模型,并对模型参数进行微调,建立了最终的轧制力预测模型。实验结果表明,小数量样本下采用迁移学习方法建立的模型在预测精度方面高于传统神经网络预测模型。

关键词：轧制力冷轧迁移学习多方面特征提取预测精度

亚硫酸钠-壳聚糖微粒对明胶膜结构和性能的影响

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食品工业科技 2024年第13期45卷 9-16页

作者：黄燃鲍士宝安徽师范大学生命科学学院安徽芜湖241002 安徽省重要生物资源保护与利用研究重点实验室安徽芜湖241002

本研究以明胶为成膜基质,添加亚硫酸钠-壳聚糖微粒制备亚硫酸钠-壳聚糖微粒/复合明胶膜,探究亚硫酸钠-壳聚糖微粒对明胶膜结构和性能的影响。对明胶膜进行厚度、水合性能、阻隔性能、力学性能、光学性能、热稳定性和抗氧化性的测定,并... 详细信息

本研究以明胶为成膜基质,添加亚硫酸钠-壳聚糖微粒制备亚硫酸钠-壳聚糖微粒/复合明胶膜,探究亚硫酸钠-壳聚糖微粒对明胶膜结构和性能的影响。对明胶膜进行厚度、水合性能、阻隔性能、力学性能、光学性能、热稳定性和抗氧化性的测定,并对其进行结构表征。结果表明,添加亚硫酸钠-壳聚糖微粒的明胶膜厚度显著降低(P<0.05)、溶胀率显著提高(P<0.05)、溶蚀率从79.41%降低至18.21%、抗拉强度由79.10 MPa提高至128.96 MPa、不透明度由3.75提高至6.77、热稳定性提高以及DPPH自由基清除率由14.41%提高至65.05%,而膜的水蒸气透过率和断裂伸长率未发生明显变化。此外,亚硫酸钠-壳聚糖微粒与明胶分子之间具有较高的相容性,亚硫酸钠-壳聚糖微粒的加入改变了明胶膜的结构。综上所述,亚硫酸钠-壳聚糖微粒的加入能够在一定程度上改变明胶膜的结构、提高明胶膜的性能。本研究为抗氧化复合明胶膜的制备和应用提供一定的理论指导和数据参考。

关键词：明胶壳聚糖亚硫酸钠微粒复合明胶膜

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非制冷红外无挡片非均匀性校正方法

电子与信息学报 2024年第5期46卷 2198-2216页

作者：黄源飞黄华北京师范大学人工智能学院北京100875

受成像原理及加工工艺的限制,非制冷红外探测器存在严重的非均匀性,为了提升红外成像质量,必须对图像进行非均匀性校正。依据成因和分布特点,该文将红外非均匀性分为低频非均匀性、散粒非均匀性和条纹非均匀性3类,并从探测器的光学系统... 详细信息

受成像原理及加工工艺的限制,非制冷红外探测器存在严重的非均匀性,为了提升红外成像质量,必须对图像进行非均匀性校正。依据成因和分布特点,该文将红外非均匀性分为低频非均匀性、散粒非均匀性和条纹非均匀性3类,并从探测器的光学系统、热敏材料、放大电路等方面探究了非制冷红外成像非均匀性的形成机理。之后,该文系统性地总结目前无挡片非均匀性校正方法,根据方法的工作原理,将其归纳为基于统计的、基于滤波的、基于优化的和基于学习的非均匀性校正方法4类,并根据每类方法在处理不同非均匀性时的特异性进行梳理和总结。最后,本文对现阶段非制冷红外无挡片非均匀性校正方法存在的问题进行了回顾和总结,并对面向实际应用的非均匀性校正方法发展趋势进行了展望。

关键词：非制冷红外成像非均匀性校正成像机理图像去噪

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新时代高校美育的现实问题与建设策略探究

时代报告(奔流) 2024年第2期 67-69页

作者：邱红飞李忻黄闰国浙江广厦建设职业技术大学

新时代高校美育面临着诸多现实问题，如教育理念落后、教学内容与方法单一、师资力量不足等。为了解决这些问题，文章提出了相应的建设策略，包括更新教育理念、丰富教学内容与方法、加强师资队伍建设等。通过这些措施的实施，可以促进... 详细信息

新时代高校美育面临着诸多现实问题，如教育理念落后、教学内容与方法单一、师资力量不足等。为了解决这些问题，文章提出了相应的建设策略，包括更新教育理念、丰富教学内容与方法、加强师资队伍建设等。通过这些措施的实施，可以促进高校美育的发展，提高大学生的审美素养和综合素质。

关键词：新时代高校美育现实问题建设策略