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基于改进奇异值分解和哈尔小波变化的图像水印算法

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计算机应用 2024年

作者：肖海林孔祥婷王玉周迪戴晓明湖北大学计算机与信息工程学院浙江宇视科技有限公司北京科技大学计算机与通信工程学院

针对传统的水印算法在面对不同类型的攻击时所表现出的鲁棒性和透明性不足，提出一种基于改进奇异值分解(SVD)和哈尔小波变换的图像水印算法。首先，采用最大分割Arnold变换对水印图像进行置乱，以确保图像能量均匀分布，从而提高水印... 详细信息

针对传统的水印算法在面对不同类型的攻击时所表现出的鲁棒性和透明性不足，提出一种基于改进奇异值分解(SVD)和哈尔小波变换的图像水印算法。首先，采用最大分割Arnold变换对水印图像进行置乱，以确保图像能量均匀分布，从而提高水印的稳定性和抗攻击性，使它对潜在威胁具有强大的鲁棒性；其次，为了增强加密过程，引入哈尔小波变换对图像进行多尺度分析，提出改进的经济型奇异值分解方法，进一步提高算法的安全性和稳定性。最后，通过逆变换还原生成图像水印。所提算法具有可逆易操作性，保证了图像的视觉质量。数值仿真实验结果表明：加水印后的5张经典宿主图像在未受攻击时峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)均大于42.4481dB和0.9994，具有良好的透明性。当面临高斯噪声、椒盐噪声和JPEG压缩等攻击时，所提算法的归一化相关系数(NC)值超过0.9999，优于现有的离散小波变换和奇异值分解(DWT+SVD)，整数小波变换、海森堡矩阵分解和奇异值分解(IWT+HMD+SVD)以及整数小波变换和奇异值分解(IWT+SVD)水印图像算法；即使在其他锐化、运动模糊以及斑点噪声等攻击面前，在相同条件下所提算法的NC值仍保持在0.99以上，验证了该算法在抵抗各种攻击方面的鲁棒性和透明性。

关键词：图像水印二维离散哈尔小波变换经济型奇异值分解海森堡矩阵分解 Arnold置乱

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面向非完全电磁信息的智能频谱分配技术研究

电子与信息学报 2024年第7期46卷 2694-2702页

作者：赵浩钦段国栋司江勃黄睿石嘉西安电子科技大学通信工程学院西安710071 中国电子科技集团公司第二十九研究所成都610036

针对电磁对抗过程中环境动态变化,多节点自主用频决策频谱利用率低的问题,该文开展面向非完全电磁信息的智能协同频谱分配技术研究,通过多节点智能协同提升频谱利用率。首先将复杂电磁环境频谱分配问题建模为最大化用频设备的优化问题,... 详细信息

针对电磁对抗过程中环境动态变化,多节点自主用频决策频谱利用率低的问题,该文开展面向非完全电磁信息的智能协同频谱分配技术研究,通过多节点智能协同提升频谱利用率。首先将复杂电磁环境频谱分配问题建模为最大化用频设备的优化问题,其次提出一种基于多节点协同分流经验回放机制的资源决策算法(CoDDQN),算法基于协同分流函数对历史经验数据进行评估,并通过分级经验池进行训练,使各智能体在仅观测自身状态信息条件下形成轻量级协同决策能力,解决低视度条件下多节点决策优化方向与整体优化目标不一致的问题,提升频谱利用率;设计了一种基于置信分配的混合奖励函数,各节点决策兼顾个体的奖励,能够减少惰性节点的出现,探索更优的整体动作策略,进一步提升系统效益。仿真结果表明:当节点数为20时,所提算法的可接入设备数优于全局贪婪算法与遗传算法,并与信息完全共享的集中式频谱分配算法的差距在5%内,更适用于低视度节点的协同频谱分配。

关键词：频谱资源分配深度强化学习非完全电磁信息协同分流机制

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基于5G物联网的智慧安全帽方案及分析

智能建筑与智慧城市 2024年第5期 39-41页

作者：满运锋河南省通信工程局有限责任公司

如何高效、精准地保障施工作业人员的安全和企业防护用品信息智能统计,强化以人为本的安全保护意识,是目前各级通信施工企业关注的重点。文章从建设、使用和维护等角度,介绍5G模式下,作为承担施工现场安全重要设施之一的智慧安全帽的方... 详细信息

如何高效、精准地保障施工作业人员的安全和企业防护用品信息智能统计,强化以人为本的安全保护意识,是目前各级通信施工企业关注的重点。文章从建设、使用和维护等角度,介绍5G模式下,作为承担施工现场安全重要设施之一的智慧安全帽的方案设计及普及应用情况,通过物联网技术、云计算技术、5G移动互联网技术和相关传感产品,帮助运营商和通信施工企业第一时间发现人员、环境等异常状态,为及时应急响应创造条件。同时通过实际应用模型和商用情况,进一步阐述该模式下理论和实用成果在5G其他领域的发展前景。

关键词：智慧安全帽安全保护意识 5G

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基于改进残差网络深度子域适应的变工况滚动轴承故障诊断

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轴承 2024年第8期 59-67页

作者：杨大春孙宇林张春萌梁欣涛康守强中车长春轨道客车股份有限公司长春130113 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院哈尔滨150080

针对不同工况下所采集滚动轴承振动数据分布差异大,部分工况下有标签数据获取难度较大,以及轴承故障诊断模型准确率低等问题,提出一种基于改进残差网络深度子域适应的变工况滚动轴承故障诊断方法。首先,对源域和目标域振动数据进行短时... 详细信息

针对不同工况下所采集滚动轴承振动数据分布差异大,部分工况下有标签数据获取难度较大,以及轴承故障诊断模型准确率低等问题,提出一种基于改进残差网络深度子域适应的变工况滚动轴承故障诊断方法。首先,对源域和目标域振动数据进行短时傅里叶变换得到时频谱图;然后,引入通道注意力机制和首层宽卷积核机制改进残差网络以提高其特征提取能力;最后,利用局部最大均值差异对源域特征和目标域特征进行子域适应处理,缩小源域与目标域各个子域之间的分布差异,构建端到端网络模型实现复杂工况下滚动轴承的故障诊断。在12个迁移任务上与4种深度迁移学习方法的对比试验结果表明,改进残差网络深度子域适应方法可以实现变工况及工况泛化情况下的滚动轴承故障诊断,且具有较高的故障识别准确率。

关键词：滚动轴承故障诊断深度学习子域变工况残差

基于犹豫模糊语言模型的高铁地面沉降风险区划

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浙江大学学报（工学版） 2024年第8期58卷 1691-1703页

作者：王楚鑫王迎超杨继光樊夏敏张政中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国铁路上海局集团有限公司徐州铁路枢纽工程建设指挥部江苏徐州221000 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011

为了评估高速铁路的沿线地面沉降风险,建立新的犹豫模糊二元语言-数据包络分析(DEA)模型.该方法根据犹豫模糊二元语言计算理论处理评估意见,基于最大群体共识度原则调整专家权重,采用DEA模型确定因子权重,弥补以往评估方法一致性检验难... 详细信息

为了评估高速铁路的沿线地面沉降风险,建立新的犹豫模糊二元语言-数据包络分析(DEA)模型.该方法根据犹豫模糊二元语言计算理论处理评估意见,基于最大群体共识度原则调整专家权重,采用DEA模型确定因子权重,弥补以往评估方法一致性检验难通过、评估过程难度高及评估人员共识度低的缺陷.将犹豫模糊二元语言-DEA分析模型应用于安徽省淮北正在建设的某高铁工程,构建灾害因子、易损因子和敏感因子的风险评估指标体系,建立个体犹豫模糊评价集合和群体犹豫模糊评价矩阵,求得各因子权重.基于GIS系统实现灾害性、易损性和敏感性指标区域风险分布的可视化展示,得到高铁沿线地面沉降风险分布.结果表明,DK66-DK67为风险最高区段,须加强该区段的沉降监测.

关键词：犹豫模糊理论地面沉降风险评估数据包络分析(DEA) 高铁

基于多特征融合自编码器的无监督地震相分类研究

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地球物理学报 2024年第1期67卷 370-378页

作者：王倩楠王治国杨阳朱剑兵高静怀西安交通大学数学与统计学院西安710049 陕西国家应用数学中心西安710049 西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022

地震相分类是地震数据解释中的一个重要步骤,是地震数据与沉积相的连接工具.为了提高地震相分类精度和减少对有限人工标签的依赖,本文提出了一种基于多特征融合自编码器的无监督地震相分类方法.首先,提出了一种混合卷积和变分编码的多... 详细信息

地震相分类是地震数据解释中的一个重要步骤,是地震数据与沉积相的连接工具.为了提高地震相分类精度和减少对有限人工标签的依赖,本文提出了一种基于多特征融合自编码器的无监督地震相分类方法.首先,提出了一种混合卷积和变分编码的多特征融合自编码器,实现了地震数据中表征地震相的大量隐含特征提取.其次基于非负矩阵分解和K均值聚类实现了主特征分量分解和地震相聚类.实际地震数据应用结果和指标分析表明,本文方法提取的隐含特征趋于正态分布,且主特征分量中蕴含了不同地震相类别的响应,从而可以获得更准确的地震相分类结果.在渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组湖相沉积中,清晰划分出了六类沉积微相的边界,有利于揭示三角洲沉积环境演变.

关键词：地震相分类多特征融合自编码器卷积自编码器变分自编码器非负矩阵分解

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基于二维散射变换的湖相碳酸盐岩储层厚度预测方法研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1601-1612页

作者：杨阳雷友波王倩楠王治国杨涛高静怀苏朝光西安交通大学信息与通信工程学院西安710049 西安交通大学软件学院西安710049 西安交通大学数学与统计学院西安710049 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院东营257022

济阳坳陷沙四段湖相碳酸盐岩受湖盆内沉积环境和构造运动等因素控制,储层厚度变化大,非均质性强,油气开发难度大.为了准确预测湖相碳酸盐岩储层的厚度,本文提出一种基于二维散射变换和随机森林的储层厚度预测方法.首先,引入二维散射变... 详细信息

济阳坳陷沙四段湖相碳酸盐岩受湖盆内沉积环境和构造运动等因素控制,储层厚度变化大,非均质性强,油气开发难度大.为了准确预测湖相碳酸盐岩储层的厚度,本文提出一种基于二维散射变换和随机森林的储层厚度预测方法.首先,引入二维散射变换提取地震时频属性,该变换是在二维小波变换的基础上,通过迭代小波分解和非线性操作来实现的.与传统的二维小波变换对比,散射变换提取的时频属性具有局部形变稳定性以及对噪声鲁棒性的优点,有助于提高储层厚度预测的准确率.在此基础上,在有限测井数据的条件下,利用随机森林算法建立多尺度时频属性与测井解释厚度之间的非线性关系,实现湖相碳酸盐岩储层预测.模型数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提的厚度预测方法具有最优的性能.叠后三维地震数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提方法的厚度预测结果与实际钻井数据误差更小,提高了储层厚度预测的精度,清晰刻画了灰礁、灰滩与灰泥等三种沉积亚相的空间展布,有利于后续井位部署和优化.

关键词：储层厚度预测湖相碳酸盐岩二维散射变换随机森林

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用于精密检测的大孔径双远心光学系统设计

激光与红外 2024年第7期54卷 1123-1129页

作者：孙丽婷张继艳秦腾林正煜曹天皓林炘辉厦门理工学院光电与通信工程学院福建厦门361024 福建盈方光电科技有限公司福建厦门361024

为了满足光通信玻璃管内径检测对机器视觉提出的高精度要求,以及解决照明不均匀对检测精度的影响,本文在四组元结构设计理论基础上,通过像差平衡和优化设计,设计了一种具有同轴照明的大孔径高分辨率双远心光学系统。该系统由球面透镜及... 详细信息

为了满足光通信玻璃管内径检测对机器视觉提出的高精度要求,以及解决照明不均匀对检测精度的影响,本文在四组元结构设计理论基础上,通过像差平衡和优化设计,设计了一种具有同轴照明的大孔径高分辨率双远心光学系统。该系统由球面透镜及分光棱镜组成,放大倍率为6×,F数为8,物方数值孔径为0.3759,适配于6500万像素的大面阵工业相机。设计结果表明,系统的成像质量接近衍射极限,光学调制传递函数在奈奎斯特频率156 lp/mm处大于0.1,最大畸变小于0.1%,物像方远心度均小于0.1°,系统分辨率高达1μm。

关键词：机器视觉精密检测同轴照明大孔径双远心

重载变速冲击工况下MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的润滑性能

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中国表面工程 2024年第2期37卷 248-259页

作者：王小勇张慧峰郭佳毫姜宇姜雨辰陕西小保当矿业有限公司榆林719000 中煤科工机器人科技有限公司深圳518052 中国矿业大学机电工程学院徐州221116

为解决机械设备在恶劣工况下由润滑失效而导致的设备故障甚至安全生产事故问题,进一步提升机械设备的运行稳定性和安全性,研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)单一润滑油添加剂和复合润滑油添加剂的减摩抗磨效果,并探究其... 详细信息

为解决机械设备在恶劣工况下由润滑失效而导致的设备故障甚至安全生产事故问题,进一步提升机械设备的运行稳定性和安全性,研究纳米硼酸钙(CaB)和二烷基二硫代磷酸钼(MoDDP)单一润滑油添加剂和复合润滑油添加剂的减摩抗磨效果,并探究其润滑作用机制。研究结果表明,重载、变速、冲击工况条件下1.5 wt.%MoDDP/3.0 wt.%CaB复合润滑油添加剂具有良好的减摩抗磨效果,与基础油相比,在不同转速下可最大降低65.1%的摩擦因数和80%的磨痕深度,施加50 N冲击载荷时,可分别降低66.7%的摩擦因数和76.5%的磨痕深度。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂在润滑过程中能生成包含C-C、Fe_(2)O_(3)、FeB和MoS_(2)的金属化合物层,添加剂中的CaB和MoDDP能够相互促进彼此反应,增加FeB/MoS_(2)润滑膜的生成量,对比单一的添加剂和基础油,复合添加剂具有更好的自修复性能和协同功效,形成具有高承载力的润滑油膜,提高了复合润滑油的抗磨减摩性能。MoDDP/CaB复合润滑油添加剂的制备可以充分综合利用抗氧化剂与极压耐磨剂的稳定、优异润滑特性,研究结果可为复合添加剂的广泛应用提供数据支持和理论支撑。

关键词： MoDDP/CaB复合润滑油添加剂减摩抗磨变速、重载、冲击