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基于光学隐藏视觉密码的欺骗追踪系统

物理学报 2024年第14期73卷 78-86页

作者：吴承哲刘睿泽史祎诗河北工程大学数理科学与工程学院邯郸056038 中国科学院大学光电学院北京100049 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

提出了一种基于光学隐藏视觉密码的欺骗追踪系统.该系统将秘密图像分解为多幅有实际意义的掩饰图像,将其中一张掩饰图像嵌入脆弱水印,作为检验密钥,检验密钥单独传输.然后将其余掩饰图像隐藏在相位密钥中,进行传输时有很好的不可见性.... 详细信息

提出了一种基于光学隐藏视觉密码的欺骗追踪系统.该系统将秘密图像分解为多幅有实际意义的掩饰图像,将其中一张掩饰图像嵌入脆弱水印,作为检验密钥,检验密钥单独传输.然后将其余掩饰图像隐藏在相位密钥中,进行传输时有很好的不可见性.掩饰图像的像素排列若被不诚实的参与者篡改,则称为欺骗图像.将每张相位密钥分发给不同的参与者,以保证在追踪到欺骗图像时可找到对应的欺骗者.在提取过程中,只需要对该相位密钥进行傅里叶变换,即可得到掩饰图像.检验时,将检验密钥与任一掩饰图像进行非相干叠加,以是否出现验证图像为条件,就可检验掩饰图像是否被篡改,以达到欺骗追踪的目的,将数量大于等于门限k的掩饰图像和检验密钥进行非相干叠加即可得到秘密图像,仿真实验结果表明,该系统可应用于利用不可见视觉密码术传递实际信息时,对内部欺骗者的追踪.

关键词：光学隐藏视觉密码相位密钥欺骗追踪

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基于像素不扩展视觉密码的光学彩色脆弱水印

物理学报 2024年第13期73卷 126-134页

作者：刘睿泽祝玉鹏周新隆米沼锞吴承哲秦俏华柯常军史祎诗河北工程大学数理科学与工程学院邯郸056038 中国科学院大学光电学院北京100049 中国科学院空天信息创新研究院北京100094

本文提出了一种基于像素不扩展视觉密码的光学彩色脆弱水印系统.一方面,使用像素不扩展视觉密码对水印图像进行编码,避免了因视觉密码引起的像素扩展问题,使得后续可以选择与水印图像具有相同像素大小的彩色宿主图像,大大减少了传输过... 详细信息

本文提出了一种基于像素不扩展视觉密码的光学彩色脆弱水印系统.一方面,使用像素不扩展视觉密码对水印图像进行编码,避免了因视觉密码引起的像素扩展问题,使得后续可以选择与水印图像具有相同像素大小的彩色宿主图像,大大减少了传输过程中所占用的网络带宽以及存储空间.另一方面,使用相位恢复算法对编码后水印图像进行处理得到用于嵌入宿主图像的相位信息,以光学的方式进一步提高水印图像的安全性.使用计算机模拟验证所提光学彩色脆弱水印的可行性、不可感知性,并通过一系列仿真攻击实验验证所提水印具有良好的脆弱性,在面对噪声污染以及旋转、运动模糊处理、滤波等常见的攻击下均可灵敏地检测出图像发生了篡改.

关键词：光学彩色脆弱水印像素不扩展视觉密码相位恢复算法篡改检测

分布采样对齐的遥感半监督要素提取框架及轻量化方法

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 2187-2197页

作者：金极栋卢宛萱孙显吴一戎中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院网络信息体系技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京101408 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京101408

近年来,利用无标签数据辅助少量标签数据进行训练的遥感半监督要素提取任务被广泛研究,大多数工作采用自训练或一致性正则方法提高要素提取性能,但仍存在数据类别分布不均衡导致的不同类别准确率差异大的问题。该文提出分布采样对齐的... 详细信息

近年来,利用无标签数据辅助少量标签数据进行训练的遥感半监督要素提取任务被广泛研究,大多数工作采用自训练或一致性正则方法提高要素提取性能,但仍存在数据类别分布不均衡导致的不同类别准确率差异大的问题。该文提出分布采样对齐的遥感半监督要素提取框架(FIDAS),通过获取的历史数据类别分布,在调整不同类别的训练难度的同时引导模型学习数据真实分布。具体来说,利用历史数据分布信息对各类别进行采样,增加难例类别通过阈值的概率,使模型接触到更多难例类别的特征信息。其次设计分布对齐损失,提升模型学习到的类别分布与真实数据类别分布之间的对齐程度,提高模型鲁棒性。此外,为了降低引入的Transformer模型计算量,提出图像特征块自适应聚合网络,对冗余的输入图像特征进行聚合,提升模型训练速度。该方法通过遥感要素提取数据集Potsdam上的实验,在1/32的半监督数据比例设置下,该方法相较于国际领先方法取得了4.64%的平均交并比(mIoU)提升,并在基本保持要素提取精度的同时,训练时间缩短约30%,验证了该文方法在遥感半监督要素提取任务中的高效性和性能优势。

关键词：半监督学习遥感图像密集要素提取分布对齐采样轻量化

面向卫星遥感图像场景重建的神经辐射场方法综述

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电子与信息学报 2024年第5期46卷 1582-1590页

作者：周鑫王洋孙显林道玉刘俊义付琨中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院网络信息体系技术重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100190

随着高分辨率卫星遥感图像成为认知地理空间不可或缺的重要手段,卫星遥感图像在城市建图、生态监测和导航等领域发挥着日益重要的作用,利用卫星遥感图像进行地球表面大规模3维重建成为了计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。神经辐射场... 详细信息

随着高分辨率卫星遥感图像成为认知地理空间不可或缺的重要手段,卫星遥感图像在城市建图、生态监测和导航等领域发挥着日益重要的作用,利用卫星遥感图像进行地球表面大规模3维重建成为了计算机视觉和摄影测量领域的研究热点。神经辐射场(NeRF)利用可微渲染学习场景的隐式表示,在复杂场景新视图合成任务中实现了逼真的视觉效果,并在3维场景重建和渲染领域获得了极大的关注。近期的研究主要集中在利用神经辐射场技术,从卫星遥感图像中提取场景表示及其重建。面向卫星遥感图像的神经辐射场方法主要集中在光线空间优化、场景表示优化以及模型高效训练3方面。该文全面归纳了神经辐射场技术在卫星遥感应用中的最新进展。首先介绍神经辐射场技术的基本概念及相关数据集。然后提出一个面向卫星遥感图像的神经辐射场方法分类框架,用于系统性地回顾和整理该技术在卫星遥感领域的研究进展。接着详述了神经辐射场技术在实际卫星遥感场景应用中的相关成果。最后,基于当前研究所面临的问题和挑战进行分析和讨论,同时对未来的发展趋势和研究方向进行了展望。

关键词：神经辐射场卫星遥感图像神经渲染隐式表示

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旋转超导转子的氦气阻尼特性

物理学报 2024年第8期73卷 329-340页

作者：张源胡新宁崔春艳崔旭牛飞飞王路忠王秋良中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院赣江创新研究院赣州341119

超导转子磁悬浮装置可制作角速度传感器,超导转子的高速驱动是实现超导转子磁悬浮装置高精度的基础.超导转子的热损耗和径向质量偏心会使超导转子在驱动过程中热失超和共振,所以在超导转子的驱动过程中,超导球腔中需要保持定量的氦气,... 详细信息

超导转子磁悬浮装置可制作角速度传感器,超导转子的高速驱动是实现超导转子磁悬浮装置高精度的基础.超导转子的热损耗和径向质量偏心会使超导转子在驱动过程中热失超和共振,所以在超导转子的驱动过程中,超导球腔中需要保持定量的氦气,以此传递超导转子的产热和抑制超导转子的共振.但氦气同时会对超导转子产生阻力,影响超导转子的驱动过程.基于此开展了超导转子在氦气中的阻力矩研究,首先引入范德瓦耳斯方程分析了低温氦气的性质,提出了一种低温氦气对超导转子阻力矩的研究方法,并进行实验验证.然后基于有限元方法分析了超导转子旋转驱动的电磁结构和电磁力矩,并研究了氦气对超导转子加速过程的影响,包括临界驱动速度、超导转子的加速时间和氦气对超导转子的摩擦热等.研究结果提供了一种低温气体对旋转超导体阻力矩的研究方法,为进一步优化超导转子的驱动过程提供参考.

关键词：超导磁悬浮超导转子氦气阻力矩电磁驱动

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定中和驱动一体化的超导转子驱动方法

物理学报 2024年第3期73卷 299-309页

作者：张源胡新宁崔春艳崔旭牛飞飞黄兴王路忠王秋良中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院赣江创新研究院赣州341119

高速旋转的超导转子可制作高精度惯性器件,对载体的角位置或角速度进行测量,超导转子的质量偏心和球面误差是影响测量精度的主要误差源.超导转子结构越复杂,其制作和装配过程造成的质量偏心和球面误差就越大,则其测量角速度的精度越低.... 详细信息

高速旋转的超导转子可制作高精度惯性器件,对载体的角位置或角速度进行测量,超导转子的质量偏心和球面误差是影响测量精度的主要误差源.超导转子结构越复杂,其制作和装配过程造成的质量偏心和球面误差就越大,则其测量角速度的精度越低.基于此,本文设计了一种结构简单的超导转子驱动电磁结构,并通过有限元方法研究了定子对超导转子产生的转矩,分析了定子对超导转子的定中和加转效果.基于对超导转子转矩的研究结果,提出了一种定中和驱动一体化的超导转子驱动方法,即通过定子线圈同时实现定中和驱动功能,并设计了对应的定子控制时序.最后分析了所提驱动方法驱动过程的力矩分布,并结合定子系统的响应特性对驱动效果进行了定量分析,计算了不同条件下超导转子加速到50 Hz需要的时间.结果表明,所设计的驱动电磁结构及提出的定中驱动一体化的驱动方法可以对超导转子定中和驱动,研究结果为进一步优化超导转子结构,及超导转子的驱动方法提供参考.

关键词：超导转子麦斯纳力定中和驱动一体化电磁驱动

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谐振型自偏置磁电换能器的建模与性能研究

物理学报 2024年第14期73卷 228-238页

作者：谢冰鸿徐国凯雷保新肖绍球喻忠军朱大立中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院信息工程研究所北京100085 中山大学系统科学与工程学院广州510275 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049

基于磁化等效和非线性磁致伸缩本构关系,建立了L-T模式下的自偏置磁电换能器的多物理场耦合仿真模型,研究了弯曲、伸缩谐振模式下的磁电耦合性能.在所建模型基础上,制备了相应的实验样品进行测试.实测结果与仿真数据相吻合,从而验证了... 详细信息

基于磁化等效和非线性磁致伸缩本构关系,建立了L-T模式下的自偏置磁电换能器的多物理场耦合仿真模型,研究了弯曲、伸缩谐振模式下的磁电耦合性能.在所建模型基础上,制备了相应的实验样品进行测试.实测结果与仿真数据相吻合,从而验证了模型的准确性和有效性.实测结果表明,Metglas/Galfenol/PZT-5A结构在伸缩谐振模式下展现出更为显著的自偏置磁电效应,其磁电系数为10.7 V·cm^(–1)·Oe^(–1)@99.4 kHz,磁电功率系数为5.01μW·Oe^(–2)@97.9 kHz.无需阻抗匹配,其有载磁电功率系数最高可达4.62μW·Oe^(–2)@99.3 kHz.施加外部偏置磁场至25 Oe,磁电系数可提升至47.06 V·cm^(–1)·Oe^(–1)@99.4 kHz,磁电功率系数提升至82.13μW·Oe^(–2)@99 kHz.进一步的仿真研究表明,高磁导率层厚度的增加能显著提升自偏置磁电换能器的性能:当Metglas层厚度增加至90μm时,磁电系数和功率系数分别提升至原先的2.47倍和6.96倍.自偏置磁电换能器具备减少对外部偏置磁场依赖的能力,为磁电复合材料在低频无线功率传输系统中的应用与发展提供了新途径.

关键词：磁电换能器自偏置磁电效应高磁导率层磁电功率系数

电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响

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物理学报 2024年第7期73卷 262-270页

作者：李文秋唐彦娜刘雅琳王刚中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院大学北京100049

采用一般的径向密度非均匀分布假设,借助温等离子体介电张量模型,利用磁化等离子体中电磁波的一般色散关系,在高密度峰值、低磁场、低气压典型参量条件下,重点分析了电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响.研究结果表明... 详细信息

采用一般的径向密度非均匀分布假设,借助温等离子体介电张量模型,利用磁化等离子体中电磁波的一般色散关系,在高密度峰值、低磁场、低气压典型参量条件下,重点分析了电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响.研究结果表明:在典型螺旋波等离子体电子温度范围(3,8)e V内,电子有限拉莫尔半径效应应当予以考虑,而离子有限拉莫尔半径效应可以忽略.低磁场条件下|n|>1次回旋谐波对介电张量元素的贡献可以忽略.碰撞阻尼在功率沉积中占据主导地位,功率沉积在偏离等离子体柱中心轴的某一径向位置出现峰值,随着轴向电子温度T_(e,z)的增大,功率沉积强度逐渐增强.相比等离子体温度各向同性情形,等离子体温度各向异性显著改变了螺旋波m=1角向模的功率沉积特性,电子温度各向异性因子χ=T_(e,⊥)/T_(e,z)的增大或减小均导致功率沉积强度发生剧烈改变.

关键词：螺旋波等离子体各向异性传播特性功率沉积

基于NSGA-Ⅲ的机载雷达空空射频隐身探测参数设计

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 97-104页

作者：刘俊崔宁谢佳昕行坤中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

目标探测任务要求雷达具备较大的发射功率,但这又会增大其辐射特征,从而降低射频(radio frequency,RF)隐身性能,因此如何权衡RF隐身与探测性能成为机载雷达RF隐身探测的难点问题。为此,本文提出一种用于机载雷达空中运动目标RF隐身探测... 详细信息

目标探测任务要求雷达具备较大的发射功率,但这又会增大其辐射特征,从而降低射频(radio frequency,RF)隐身性能,因此如何权衡RF隐身与探测性能成为机载雷达RF隐身探测的难点问题。为此,本文提出一种用于机载雷达空中运动目标RF隐身探测的多目标优化参数设计方法。所提方法首先建立空中运动目标射频隐身探测多目标优化模型;然后利用非支配排序遗传算法Ⅲ(non-dominated sorting genetic algorithmⅢ,NSGA-Ⅲ)对该模型求解,获得帕累托最优解集;最后采用层次分析逼近理想解排序法对候选解集进行多属性决策获得最终方案。数值实验结果表明所提方法可有效应用于空中运动目标射频隐身探测参数设计。

关键词：机载雷达空中运动目标探测射频隐身多目标优化