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基于差分卷积的弱光照车牌图像增强

武汉大学学报（信息科学版） 2024年第5期49卷 709-714页

作者：杨云飞汪家明吴疆程起敏王宇清华大学计算机科学与技术系北京100084 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 中科控股集团科学技术有限公司北京100081 华中科技大学电子信息与通信学院湖北武汉430074

车牌识别作为现代化智能交通系统中重要的环节,对提升路网效率以及缓解城市交通压力等问题具有重要的社会意义,然而弱光照车牌图像识别仍然具有重大的挑战。构建了一个基于差分卷积神经网络的弱光照车牌图像增强网络,将车牌的纹理信息... 详细信息

车牌识别作为现代化智能交通系统中重要的环节,对提升路网效率以及缓解城市交通压力等问题具有重要的社会意义,然而弱光照车牌图像识别仍然具有重大的挑战。构建了一个基于差分卷积神经网络的弱光照车牌图像增强网络,将车牌的纹理信息解耦为水平垂直和对角线两个方向,对不同尺度空间的低照度图像进行纹理增强。为了避免增强结果局部过曝或低曝,该方法使用YCbCr颜色空间的损失函数来优化模型。图像增强实验结果表明,所提出的方法较传统的低照度图像增强方法相比,图像客观质量结果峰值信噪比提升了0.47 dB。同时,在仿真车牌和真实场景的车牌识别实验结果也证明了所提算法对于低照度图像感知质量提升的有效性。

关键词：低照度增强差分卷积车牌识别

一种抗间歇采样转发干扰的脉内自适应凹陷LFM波形设计方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：史朝鹏吴灏王万田朱轩张嘉毫孟进李强华中科技大学电子信息与通信学院海军工程大学电磁能技术全国重点实验室武汉大学电气与自动化工程学院

间歇采样转发干扰(Interrupted sampling repeater jamming， ISRJ)是一种基于欠采样原理的新型有源相干干扰技术。传统抗ISRJ的波形优化方法存在求解复杂度高，损害传统波形性能等缺陷。基于此本文提出了一种抗ISRJ的脉内自适应凹陷波... 详细信息

间歇采样转发干扰(Interrupted sampling repeater jamming， ISRJ)是一种基于欠采样原理的新型有源相干干扰技术。传统抗ISRJ的波形优化方法存在求解复杂度高，损害传统波形性能等缺陷。基于此本文提出了一种抗ISRJ的脉内自适应凹陷波形设计方法，首先利用干扰时域采样不连续特性，对原始线性调频(linear frequency modulation， LFM)波形的时域包络进行凹陷设计，随后对设计的凹陷位置进行脉内自适应时移寻优，最终得到具有抗ISRJ干扰效果的波形。该方法无需复杂的迭代优化，在不损失原始LFM性能的同时，能有效利用回波脉压峰值的差异性对ISRJ进行抑制。仿真结果表明，所设计波形干扰抑制性能较传统方法有显著提升。

关键词：电子对抗间歇采样转发干扰波形设计干扰抑制

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星载海洋剖面多要素探测技术与系统研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 236-248页

作者：孙倩沈振民杨颂王子豪王元庆梁琨尚卫东王培培俞越赵号吕红刘正坤郑永超北京空间机电研究所北京100094 中国空间技术研究院空间激光信息感知技术核心专业实验室北京100094 华中科技大学电子信息与通信学院湖北武汉430074 中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230026

海洋立体结构信息是未来实现海洋透明与海洋强国的基础,针对海洋剖面探测能力不足的问题,以及星载海洋剖面多要素同源同域一体化探测空白,开展星载海洋剖面多要素探测技术与系统方案研究,提出新型激光主被动复合、能谱复用探测技术体制... 详细信息

海洋立体结构信息是未来实现海洋透明与海洋强国的基础,针对海洋剖面探测能力不足的问题,以及星载海洋剖面多要素同源同域一体化探测空白,开展星载海洋剖面多要素探测技术与系统方案研究,提出新型激光主被动复合、能谱复用探测技术体制,面向未来星载应用,完成星载海洋剖面多要素探测载荷系统设计。其中,激光器谱段设计为486、532 nm多波长一体化最佳配比输出,光电接收探测系统选用1 m×5 m超大口径可折叠光栅主镜,经过仿真分析,探测系统可实现大洋水深100 m深度、温度、盐度以及后向散射系数等多要素同源探测能力,同等体积包络条件下,能量收集能力提升5倍。

关键词：激光雷达海洋剖面探测主被动复合大口径光栅

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全景视频中多运动对象检测与跟踪方法

计算机工程与应用 2024年第10期60卷 188-197页

作者：刘慧彤王希刘威杨鹏华中科技大学智能互联网湖北省重点实验室电子信息与通信学院武汉430074

全景视频多运动对象检测与跟踪技术的通用解决方案是通过投影变换将360°视频转为二维视频后进行检测和跟踪。然而固定球面投影变换会导致全景视频中存在空间上不连续的投影边界,当运动对象处于投影边界时,常规球面投影方法可能将其切... 详细信息

全景视频多运动对象检测与跟踪技术的通用解决方案是通过投影变换将360°视频转为二维视频后进行检测和跟踪。然而固定球面投影变换会导致全景视频中存在空间上不连续的投影边界,当运动对象处于投影边界时,常规球面投影方法可能将其切分为多个部分,从而导致该运动对象的漏检或误检。针对该问题,提出了融合等距柱状形投影(equi-rectangular projection,ERP)和立方体投影(cube map projection,CMP)的全景视频多运动对象检测与跟踪方法,利用合适的CMP拼接帧减少ERP两极区域失真并弥补其边界不连续性,解决了处于投影边界和两极扭曲的对象检测问题。进一步,通过感知哈希、球面质心和运动方向等多重特征融合来解决全景视频多运动对象跟踪问题。实验结果表明,提出的方案可以有效减少投影边界不连续导致的误检,且能有效应对遮挡、穿梭帧边界和两极扭曲的对象跟踪问题。

关键词：全景视频多运动对象检测与跟踪等距柱状形投影(ERP) 立方体投影(CMP)

端接复杂电路传输线网络的电磁耦合时域并行计算方法

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电子与信息学报 2024年第2期46卷 713-719页

作者：叶志红张玉鲁唱唱重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 电网环境保护全国重点实验室武汉430074

针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算... 详细信息

针对端接复杂电路传输线(TL)网络的电磁耦合问题,仍缺乏高效的场路协同仿真技术。该文将传输线方程与时域有限差分(FDTD)方法、诺顿定理和置换定理以及NGSPICE软件相结合,并引入消息传递接口(MPI)并行技术,提出一种高效的时域混合并行算法(FDTDTL-NGSPICE)。首先,根据诺顿定理和置换定理,将传输线网络分解为传输线子系统和复杂电路子系统,并构建对应的等效电路模型。然后,使用FDTDTL并行算法计算传输线子系统沿线各点的电压和电流,并获取对应诺顿等效电路的电流源和等效导纳大小。最后,使用NGSPICE对复杂电路子系统进行传导干扰分析,获得复杂电路各元件上的瞬态响应,并将端口电压反馈给传输线子系统作为边界,实现传输线网络电磁耦合的场线路联合协同仿真。通过对3类典型场景的计算实例,分别使用时域混合并行算法和电磁仿真软件CST电缆工作室(CS)进行数值模拟并对比,验证所提算法的置信度。

关键词：传输线网络复杂电路诺顿定理时域有限差分与传输线方程的混合并行算法 NGSPICE软件

飞秒激光直写三维光波导的应用与挑战(特邀)

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中国激光 2024年第4期51卷 296-315页

作者：李泽政郭帅鹏蒋闯柯少林田振男吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室吉林长春130012 武汉工程大学光学信息与模式识别湖北省重点实验室湖北武汉430205

得益于飞秒激光直写技术的穿透式真三维改性加工能力,多种介质内任意三维路径及截面形状的光波导得以实现并得到了重要应用。本文围绕飞秒激光直写光波导的机理及基本类型,综述了三维光波导器件在光通信、集成量子光学、拓扑光子学、天... 详细信息

得益于飞秒激光直写技术的穿透式真三维改性加工能力,多种介质内任意三维路径及截面形状的光波导得以实现并得到了重要应用。本文围绕飞秒激光直写光波导的机理及基本类型,综述了三维光波导器件在光通信、集成量子光学、拓扑光子学、天文光子学以及光学传感等领域的应用。从三维光子芯片的应用需求入手,总结了飞秒激光直写技术在低损耗、任意截面、大纵深直写和可重构三维波导制备中面临的挑战,并展望了飞秒激光直写三维光波导的未来发展趋势。

关键词：集成光学光子集成芯片飞秒激光直写三维光波导

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主动式微服务细粒度弹性缩放算法研究

计算机工程与应用 2024年第8期60卷 274-286页

作者：彭凯马芳玲徐博郭佳璐胡梦兰华中科技大学电子信息与通信学院智能互联网技术湖北省重点实验室武汉430074 湖北省楚天云有限公司武汉430076

微服务架构已成为云数据中心的基本服务架构。但目前关于微服务系统弹性缩放的研究大多是基于服务或实例级别的水平缩放,忽略了能够充分利用单台服务器资源的细粒度垂直缩放,从而导致资源浪费。为此,设计了主动式微服务细粒度弹性缩放... 详细信息

微服务架构已成为云数据中心的基本服务架构。但目前关于微服务系统弹性缩放的研究大多是基于服务或实例级别的水平缩放,忽略了能够充分利用单台服务器资源的细粒度垂直缩放,从而导致资源浪费。为此,设计了主动式微服务细粒度弹性缩放算法。算法通过预测请求到达率对系统进行资源预配置。基于预测结果,应用平方根配置规则计算需求资源数量,进而利用垂直缩放的细粒度资源控制特性和水平缩放的高可用性对微服务进行伸缩。应用基于微服务依赖关系的实例迁移算法进一步降低资源开销。实验结果表明,提出的算法在优化微服务系统时延和开销方面取得了显著效果。

关键词：微服务实例部署门控循环单元自动缩放垂直与水平扩展

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非线性光信号处理集成器件与应用

光学学报 2024年

作者：李行航樊壮陈诺范笑龙董文婵周恒徐竞张新亮华中科技大学光学与电子信息学院华中科技大学国家光电研究中心电子科技大学通信与信息工程学院光谷实验室

非线性光信号处理是利用光学非线性效应处理信息的过程。随着全球数据量的迅速增长，信号处理正面临着巨大的容量和能耗挑战。光学非线性效应具有超快响应、大带宽、并行性等特点，与集成光子学平台相结合，能提供一种高效的光控光技术... 详细信息

非线性光信号处理是利用光学非线性效应处理信息的过程。随着全球数据量的迅速增长，信号处理正面临着巨大的容量和能耗挑战。光学非线性效应具有超快响应、大带宽、并行性等特点，与集成光子学平台相结合，能提供一种高效的光控光技术手段，促进光信号处理的发展与应用。本文首先介绍了非线性光信号处理的基本概念、发展历史和主要物理过程。接下来，文章从光信号处理的角度分析了各种集成材料平台或结构设计在非线性增强中的优势和不足，讨论了非线性光信号处理器件在光通信、光计算和量子信息领域的典型应用，最后对非线性光信号处理集成器件的未来发展趋势进行了展望。

关键词：非线性光学集成光学光信号处理光子器件四波混频

基于自适应流聚类的多站时差协同信号分选方法

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信号处理 2024年第4期40卷 682-694页

作者：李松炜杨松岩邓志安司伟建哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001 中电防务科技有限公司北京100036 哈尔滨工程大学先进船舶通信与信息技术工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001

多站时差协同信号分选是解决脉间波形捷变雷达信号分选的有效方法。已有批处理多站时差协同信号分选方法实时性不足,且存在无法有效挖掘雷达脉冲流动态变化特性的问题,该文提出一种基于自适应流聚类的多站时差协同信号分选方法。针对已... 详细信息

多站时差协同信号分选是解决脉间波形捷变雷达信号分选的有效方法。已有批处理多站时差协同信号分选方法实时性不足,且存在无法有效挖掘雷达脉冲流动态变化特性的问题,该文提出一种基于自适应流聚类的多站时差协同信号分选方法。针对已有流聚类算法在雷达信号样本密度不平衡的情况下存在容易增批分选的问题,提出利用多站时差测量误差估计量对流聚类生成簇进行自适应检测与合并,有效抑制雷达簇增批现象的发生,以解决分选增批的问题。同时,通过利用多站时差测量误差估计量实现在线聚类阈值自适应设置,提高脉冲归属正确雷达簇的概率,减少在线聚类算法迭代次数。使用基于时间衰减窗口模型的未知簇检测,提高聚类概要的更新速度,避免了有效样本数过少而导致的聚类失败,提高了分选算法的环境适应性。仿真结果表明,与现有分选算法相比,面对不平衡复杂脉间波形捷变信号,该算法能够进行抑制增批,有效分选出正确雷达结果;面对多部雷达的出现/失活/复活演化过程,该算法可精准检测并展示动态演化特性;面对多部复杂脉间波形捷变信号,对比已有算法的算法复杂度大幅降低,特别在脉冲样本数密集情况下,能更好的保证分选处理的实时性;面对较大的多站时差测量误差和脉冲丢失率情况下,具有较高的分选正确率。

关键词：电子侦察时差分选自适应流聚类