检索结果-南通市图书馆

作者：陈先跃杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着移动智能终端的普及、移动应用的快速发展及用户需求频繁变更,移动应用功能越来越复杂,项目开发难度也越来越大。传统的应用一体化开发方式只能为应用项目添加相关功能代码,造成应用体积的巨大化。目前Android平台作为全球最高市场... 详细信息

随着移动智能终端的普及、移动应用的快速发展及用户需求频繁变更,移动应用功能越来越复杂,项目开发难度也越来越大。传统的应用一体化开发方式只能为应用项目添加相关功能代码,造成应用体积的巨大化。目前Android平台作为全球最高市场占有率的移动平台,正面临着应用巨大化带来的方法数越界、开发编译速度慢、更新速度慢、内存占用率高等一系列问题。为了解决传统的Android应用一体化开发的弊端,本文提出了一种Android应用插件化开发方法。该方法将一个Android应用分为一个宿主应用与多个模块插件,进行独立开发和维护,缩小了单个应用的体积,解决了应用巨大化带来的一系列问题。同时针对Android四大组件在动态加载过程中没有生命周期的问题,本文提出了一种解决的方案。该方案通过在配置文件中预设组件,动态代理替换Android API相关函数,欺骗Android系统,绕过系统检测,解决了 Android四大组件动态加载的问题并实现了 Android四大组件的插件化。为了提高Android应用插件化方法在开发时的效率,本文基于插件化方法和四大组件加载问题的解决方案,设计并实现了一种插件化框架。该框架通过对Android插件化流程的封装,提高插件化开发的效率。最后,本文应用该插件化框架,实现了智慧小区应用平台,并通过功能测试和性能测试验证,对比了插件化方法和传统一体化方法。验证结果表明插件化框架不仅具有功能的完整性,并且在应用启动速度和系统内存的占用上都具有一定的优越性,值得在工业界进行推广和应用。

关键词：插件化 Android 动态加载动态代理

面向容器云平台的服务器功耗攻击检测方法研究

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面向容器云平台的服务器功耗攻击检测方法研究

作者：张开强杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,随着云计算市场规模的高速增长,数据中心的数量和规模迅速扩张,但同时也带来了电力资源消耗大和资源利用率低的问题。为了解决这一问题,目前数据中心普遍采用电力超额订购(Over-subscription)的方式,在现有供电能力范围内运行尽... 详细信息

近年来,随着云计算市场规模的高速增长,数据中心的数量和规模迅速扩张,但同时也带来了电力资源消耗大和资源利用率低的问题。为了解决这一问题,目前数据中心普遍采用电力超额订购(Over-subscription)的方式,在现有供电能力范围内运行尽可能多的服务器。电力超额订购的基本假设是所有服务器的功耗同时达到峰值状态的概率很低,但是当大量工作负载同时运行在多台服务器上而产生功耗峰值时,会增加数据中心断路器跳闸而断电的风险。功耗攻击利用电力超额订购的特性,在数据中心服务器中运行恶意代码,这些恶意代码可以同时在多台服务器上产生功耗峰值,直至超出机柜或断路器供电容量,导致断路器跳闸甚至整个数据中心电力中断,形成数据中心拒绝服务攻击。数据中心功耗攻击造成网络服务中断的损失和影响远远大于普通的网络安全攻击,已成为数据中心面临的关键威胁之一。随着容器技术的发展,当前的许多工作负载容器化部署在多租户容器云平台。然而,由于当前容器技术的隔离性不高,多个容器共享一个操作系统内核的隔离方式容易产生信息泄漏通道,这将导致一些包括服务器功耗数据在内的系统状态信息暴露给容器。恶意的容器所有者可以利用这些系统状态信息发起功耗攻击,使得云服务提供商和良性租户遭受巨大损失。因此,有效地检测出容器云环境下的功耗攻击并进行研究和分析,对于保障容器云平台乃至整个数据中心的正常运行具有重要意义。本文主要围绕容器云平台上的容器功耗预测和功耗攻击检测两个部分展开研究,具体工作内容如下:(1)为了预测容器的实时功耗,提出了基于GBRT-PL的容器功耗预测方法。通过选取容器与服务器功耗相关性较大的性能指标作为功耗建模的特征,利用GBRT中多棵回归树的集成预测能力以及单棵回归树叶子结点的分段线性模型来充分拟合容器性能指标与服务器功耗之间的非线性关系。实验结果表明,GBRT-PL模型在大部分工作负载下对单个容器组和多个容器组进行功耗预测的准确性要高于其它模型,在4组多容器组实验中,预测结果的平均相对误差率最高为6.72%,90%分位的相对误差率最高为11.66%,同时也能准确预测出大部分功耗峰值。(2)为了识别功耗异常的服务器并定位遭受功耗攻击的容器组及其内部单容器,提出了基于功耗感知的容器云平台功耗攻击检测方法,该方法包括基于LSTM-NSLOF的服务器功耗异常检测和基于单类支持向量机(One Class-SVM,OCSVM)的容器功耗攻击检测两部分。首先利用LSTM神经网络模型对服务器的正常用能规律进行时序预测,并将预测值的残差序列作为待检测样本,先后利用N-sigma检测和LOF检测识别出功耗异常的服务器。在功耗异常的服务器上,利用基于GBRT-PL的容器功耗预测模型估计出容器组及其内部单容器的功耗,然后利用OCSVM模型进行单样本检测,依次定位遭受功耗攻击的容器组及其内部单容器。实验结果表明,该方法可以准确识别出功耗异常的服务器以及功耗异常的时间段,在功耗异常服务器上定位遭受功耗攻击的容器组的准确率为95%,在容器组被准确定位的情况下定位单容器的准确率为78.95%,当容器组内只有一个容器时,准确率为100%。为了降低容器云平台遭受功耗攻击的风险,本文首先提出了一种容器功耗预测方法,实现容器粒度的功耗可见性,然后结合容器功耗预测方法分别提出了一种服务器功耗异常检测和容器功耗攻击检测方法。该方法首先筛选出功耗异常的服务器,再定位功耗异常服务器上遭受功耗攻击的容器组及其内部单容器,达到了较高的检测准确率,对维护容器平台的稳定性和安全性具有较强的应用价值。

关键词：容器云功耗攻击数据中心功耗预测异常检测

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演化博弈论中迁移机制对合作影响的研究

演化博弈论中迁移机制对合作影响的研究

作者：陈翔宇杭州电子科技大学

学位级别：硕士

正如***在《演化动力学-探索生命方程的美》中所述,合作是除自然选择和基因突变之外的第三大生物演化动力。但是与后两者不同,合作不是从生命诞生之初就与之共存的内蕴机理,而是伴随生物的多样化、组织化而形成的自然选择结果。合作在... 详细信息

正如***在《演化动力学-探索生命方程的美》中所述,合作是除自然选择和基因突变之外的第三大生物演化动力。但是与后两者不同,合作不是从生命诞生之初就与之共存的内蕴机理,而是伴随生物的多样化、组织化而形成的自然选择结果。合作在自然界中已经广泛存在了很长时间,但这与传统生物学观点中个体受限于时间、空间和自身能力而往往倾向于做出保障自身利益的自私行为的观点相矛盾。因此,在由自私个体组成的种群之中合作是如何产生的就成为了困扰生物学、社会学等诸多领域的一道难题。而演化博弈论正是使用博弈论与数学模型来研究合作形成问题的重要理论工具。该理论经过数十年的发展,已经衍生出了亲缘选择、直接互惠、间接互惠、群体选择和网络互惠等多种可以模拟合作行为涌现过程并解释合作产生原因的机制。近年来,网络互惠的研究取得了长足发展,诸如晶格网络、无标度网络和小世界网络等空间结构已经被证实能够促进合作的形成与演化。进一步研究发现,模拟自然界生物迁徙等现象的迁移机制在某些条件下可以加速合作的形成并提高种群合作水平。目前,迁移机制研究的主要问题是如何设计迁移策略来提高种群的合作水平。晶格网络模型下已经提出了随机、趋利和自适性三种迁移策略。但是,每种迁移策略都存在缺陷,例如随机迁移策略的无条件迁移使得种群结构退化为近似无结构状态,自适应迁移只适用于个体获取的信息有限的场景,趋利迁移只考虑自身收益并使得背叛者在迁移过程中包围合作者,最终导致种群即使在完全有利于合作的条件下也不能实现纯合作。并且现有研究都将用于标准晶格博弈的更新规则套用在含迁移机制的模型中,导致无法对迁移机制的空间特性进行有效描述。此外,针对不同迁移策略的研究所使用的模型也存在差异,缺乏统一模型用于策略间的横向比较。本文针对以上问题,首先提出了一种新的更新规则,该规则将策略更新个体移动至被模仿者的相邻位置,从而模拟现实世界中的策略学习或繁殖行为。然后基于经典的囚徒博弈晶格网络模型,针对现有策略的缺点提出了避害迁移、憎恶迁移和全局迁移三种策略。最后对比了不同迁移策略在种群密度改变、引入策略突变等场景下对合作演化过程与结果的影响。实验结果表明,各种策略在解决现有问题的基础上,不同程度的提高了合作演化水平且加速了合作演化过程,其中避害策略在大多数情况下对合作演化的促进作用最强。最后针对趋利策略演化过程中促使合作者抱团的同时驱使背叛者包围合作者的问题,提出了一种基于自身收益和公平性两种因素进行行为决策的虑他迁移策略。通过对模拟实验中合作者比例变化趋势和种群分布快照的分析发现,该策略通过使个体移动到同类策略比例更大的位置避免了上述问题的发生,这使得在特定条件下种群合作演化能够达到纯合作的理想状况。并且该策略能够适应种群密度、初始化参数、策略突变率和收益矩阵等因素的变化。这说明该策略不仅解决了趋利策略中合作者被背叛者包围的问题,而且能够全面提高合作个体的适应能力。

关键词：演化动力学博弈论晶格网络迁移机制

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大学生需要现状及对策研究

大学生需要现状及对策研究

作者：李轶璐杭州电子科技大学

学位级别：硕士

要促进大学生的成才发展,就要对大学生需要进行调查,了解大学生需要的现状。不同阶级不同年龄层的人有不同的需要,大学生的需要研究是以大学生为研究对象,研究其需要的分类、结构、层次和特征。本文以大学生需要现状为研究对象,通过调... 详细信息

要促进大学生的成才发展,就要对大学生需要进行调查,了解大学生需要的现状。不同阶级不同年龄层的人有不同的需要,大学生的需要研究是以大学生为研究对象,研究其需要的分类、结构、层次和特征。本文以大学生需要现状为研究对象,通过调查问卷的形式对大学生需要的现状进行了统计和分析,在此基础上,根据大学生需要的现状和特征,从思想政治教育和教育教学改革两方面,提出了切实可行的方法和途径。本文由四个部分构成:第一部分,前提和起点。从需要的概念入手,通过整理西方近现代对需要理论的研究、马克思恩格斯的需要研究、我国学者对需要的理论研究等,对需要理论研究的基本现状进行了梳理。第二部分,调查与分析。在文献综述的基础上,通过开放式访谈对大学生需要有了初步的整体了解,并在此前提下,参考黄希庭等人的需要调查表,确定了调查问卷内容。问卷制作完成后向五所不同性质的大学四个年级段大学生发放,并对有效问卷进行了统计和初步的分析。第三部分,现状与特征,根据调查问卷统计结果,对大学生需要的现状和特征进行了较详细的分析。第四部分,对策与举措。根据调查问卷结果反映出的大学生现状和特征,从因需利导,加强改进思想政治教育和因需施教,改革创新教育教学两方面,提出了促进大学生成才发展的方法和举措。本文所采用的调查问卷,在理论界较为权威的黄希庭的需要问卷上,结合开放式访谈的内容修改而成。问卷发放过程中,考虑到大学生家庭经济背景、成长环境等因素,选择了浙江和湖北省五所高校大学生为调查对象,调查对象范围相对较广,问卷结果具有一定的信度和效度。对策与举措在问卷调查结果基础上完成,结合大学生在调查问卷中反映出的情况,提出了切实可行的对策,对于提高思想政治教育的实效性和促进大学生的全面成才发展有一定的实践意义。

关键词：大学生需要调查现状对策

基于网络SBM模型的我国物流上市公司经营绩效评价研究

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基于网络SBM模型的我国物流上市公司经营绩效评价研究

作者：杨静杭州电子科技大学

学位级别：硕士

物流业作为服务业的重要组成部分,近年来,在国民经济和社会发展中的重要性日益增强,已经成为落实扩大内需经济发展战略的重点行业。物流企业作为物流行业发展的核心力量,对行业的发展发挥着重要作用,然而物流企业发展中还存在投入成本较... 详细信息

物流业作为服务业的重要组成部分,近年来,在国民经济和社会发展中的重要性日益增强,已经成为落实扩大内需经济发展战略的重点行业。物流企业作为物流行业发展的核心力量,对行业的发展发挥着重要作用,然而物流企业发展中还存在投入成本较高,对当前经济发展的适应能力较差等问题。随着互联网的发展,国内外对物流的需求在日益扩大,物流企业之间的竞争也变得日趋激烈,因此探究物流企业经营绩效对探明物流企业发展状况,提高竞争力具有重要意义。本文根据我国物流上市公司的实际情况借鉴了平衡计分卡的理念构建了物流效率评价指标体系,并运用网络SBM模型、SBM-Malmqusit指数、Tobit回归分析方法,对我国49家物流上市公司的经营效率进行具体分析。在实证分析中,得出主要结论如下:我国物流上市公司的整体绩效比较低,2011-2017年间仅有7家物流上市公司在7年中达到DEA有效状态。从阶段效率分析发现,市场化阶段的效率低于服务化阶段的效率,并且在7年中市场化阶段效率的变化趋势与整体效率变化趋势基本一致,因此要着重改进市场化阶段的效率。从动态角度分析发现,我国物流上市公司Malmquist指数的增长主要是因为技术效率变化指数的增长。通过Tobit模型对物流企业上市公司整体效率的影响因素进行分析,发现股权集中度、资本结构、公司规模对我国物流上市公司效率具有反向作用,公司所在地区的经济发展水平有正向的作用,而高学历人才对物流企业的效率的影响不明显。最后基于上述研究成果,提出了相关建议:发挥政府的规范引导作用;合理控制规模,发展规模经济;优化资产结构;调整股权集中度,完善公司治理结构和体制;加大人才培养力度,建立科学合理的人才培养管理制度。本文的创新之处主要有以下两个方面:一方面是创新了绩效评价体系,借鉴平衡计分卡理念,从财务、内部流程、市场与顾客、员工成长四方面构建了效率评价体系,克服了单一评价的局限性;另一方面是进一步完善了我国上市物流公司效率评价理论和方法。本文采用了非径向非角度网络SBM模型,避免了径向和方向导向带来的偏差,结果相对准确。但是受制于数据的可获得性,本文只选取了 49家物流上市公司,对于还没有上市的中小企业没有将其考虑到研究样本中,在指标方面仅考虑了净利润等期望产出,而对物流上市公司的投诉率以及污染等非期望指标并没有考虑到评价体系中,因此未来可以从这两方面进行完善。

关键词：物流上市公司经营绩效网络SBM Tobit回归

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基于变换域的鲁棒性视频水印技术研究

基于变换域的鲁棒性视频水印技术研究

作者：杨振华杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着数码设备的普及与数字视频技术的迅猛发展，数字视频的采集、存储和传播变得越来越便捷。这导致数字视频的非法获取、盗版和信息篡改变得非常容易，使得数字视频的版权保护面临着严峻的挑战。为了对数字视频的版权进行有效的保护，... 详细信息

随着数码设备的普及与数字视频技术的迅猛发展，数字视频的采集、存储和传播变得越来越便捷。这导致数字视频的非法获取、盗版和信息篡改变得非常容易，使得数字视频的版权保护面临着严峻的挑战。为了对数字视频的版权进行有效的保护，视频水印技术应运而生并逐渐成为研究的热点。视频水印技术能够利用数字视频在时间和空间上具有冗余的特点，在不影响视频质量的前提下向数字视频载体中添加版权信息。因此，视频水印技术能够为数字视频的版权保护提供技术上的支持。本文在对视频水印技术进行研究的基础上，对现有的视频水印算法进行了分析和总结，然后提出了以下针对数字视频版权保护的视频水印算法。 1.针对MPEG2视频格式，在分析和改进Watson人眼视觉模型的基础上，提出了一种基于DCT域的自适应视频水印算法。首先，算法选择视频I帧的亮度通道并以宏块为单位进行水印的嵌入。然后，根据Watson人眼视觉模型选择宏块中最合适的DCT系数矩阵来进行水印的嵌入。最后，通过对被选中的DCT系数矩阵的低频系数进行奇异值分解，并对分解得到的最大奇异值进行奇偶量化来实现水印的嵌入。量化所使用的量化步长是通过本文改进后的Watson人眼视觉模型计算得到的自适应值。实验结果表明，该水印算法具有良好的透明性，并且对视频压缩编码和视频转码攻击具有较好的鲁棒性。此外，针对视频重编码过程中改变视频帧组结构（GOP）时，已嵌入水印的I帧变为P帧或B帧，而导致无法准确提取水印的现象。算法将QR码的位置探测器作为标识信息加入待嵌水印图像中，并对其判定方法进行改进。水印提取时，只有在判断所提取的标识信息为QR码位置探测器的前提下，再进行完整的水印提取。改进后的算法保证了即使在嵌入水印的I帧变为P帧或B帧的情况下也能准确的提取水印图像。 2.针对H.264/SVC空间域分层视频编码的特点和需求，提出了一种适用于H.264/SVC空间域分层编码的DCT域视频水印算法。首先，在视频编码之前提取空间增强层视频序列各视频帧的亮度通道，并构造亮度通道中宏块的均值矩阵。然后，将水印信息嵌入到所构造的均值矩阵的DCT系数当中，并进行宏块的恢复。之后，按照H.264/SVC空间域分层编码的流程对已嵌入水印的空间增强层视频序列进行下采样，形成空间基本层视频序列。最后，利用H.264/SVC编码器，对两个视频序列进行编码即可得到含水印视频。水印提取时，能分别从解码得到空间增强层视频序列和空间基本层视频序列提取所嵌入的水印信息，符合分层水印需要在每个空间层都能提取要求。 3.针对屏幕录制软件的攻击特点，提出一种基于SURF特征点的抗屏幕录制攻击的视频水印算法。首先，根据屏幕录制软件的工作流程，分析了屏幕录制各环节当中所引入的视频水印攻击，确定了水印算法需要基于特征点或特征区域。然后，通过分析和比较已有的特征检测算法，有针对性的选择了稳定性和效率较好的SURF特征点。水印嵌入的时候，先将视频帧的亮度分量进行二级小波分解，再对小波低频分量进行SURF特征点检测，之后选取以特征点为中心的区域进行水印的嵌入。为了提高水印算法的鲁棒性，水印嵌入的时候采用了奇异值分解技术和重复嵌入策略。实验结果表明，该水印算法对屏幕录制过程中产生的针对视频帧的缩放，裁剪以及视频压缩编码具有较好的鲁棒性。

关键词：视频水印自适应嵌入 H.264/SVC 屏幕录制攻击

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磁流变制动器多领域仿真优化设计及研制

磁流变制动器多领域仿真优化设计及研制

作者：喻军杭州电子科技大学

学位级别：硕士

磁流变制动器（Magnetorheological fluid brake）是随着对车辆线控系统（x-by-wire）的研究而产生的新型线控制动器，它是由新型智能材料磁流变液产生制动力矩的，磁流变液（magnetorheological fluids）在外加磁场作用下能实现牛顿流... 详细信息

磁流变制动器（Magnetorheological fluid brake）是随着对车辆线控系统（x-by-wire）的研究而产生的新型线控制动器，它是由新型智能材料磁流变液产生制动力矩的，磁流变液（magnetorheological fluids）在外加磁场作用下能实现牛顿流体状态与半固体或固体状态之间相互转换，并表现出可控的屈服强度。由于磁场可以通过电流控制，所以能提高制动响应速度，从而增加交通安全性。磁流变液及其器件到现在已经取得了很大的进展，但是还有许多的难点和不足，因此，它的应用开发有待于进一步研究。本文主要对用于微型车的圆盘式磁流变制动器展开了以下内容的研究。首先，综述了磁流变液及其器件的研究发展概况，并充分了解了磁流变液的流变特性和机理，明确了磁流变液的工作模式和性能影响因素。其次，分析了磁流变制动器的功能和特点，结合磁流变液的经典理论和模型，选择了一款适宜车用制动器的磁流变液，并据此对磁流变制动器的制动力矩进行了推导。在阐明磁路设计的基本原理和注意事项后对磁路和外部控制电路进行了设计，对各元件材料进行了选择。紧接着，对磁流变制动器的8个主要参数进行了设计，并通过有限元分析软件ANSYS对制动器原型进行了建模、求解和分析，证明磁路设计是合理的，并指出制动器的主要散热方式是空冷。然后，基于APDL进行多学科仿真优化设计。建立了磁流变制动器优化设计的数学模型，并在ANSYS中进行了优化求解，通过与初始设计对比，说明优化设计得出的结果更加合理。基于优化结果，对磁流变制动器进行了结构实体设计和制造。最后，为验证磁流变制动器的设计性能，设计并搭建了磁流变制动器性能测试实验台，并进行了电流与力矩关系实验。对比实验结果，表明所设计的圆盘式磁流变制动器结构较为合理，性能相对稳定，具有良好的应用前景。文章结尾对本文的研究工作和得出的结论进行了全面总结，并指出后续有待研究的几个问题。

关键词：磁流变液磁流变制动器有限元分析仿真优化设计测试

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非关系型数据库数据恢复技术研究

非关系型数据库数据恢复技术研究

作者：徐小威杭州电子科技大学

学位级别：硕士

近年来，非关系型数据库由于其出色的性能、优秀的可扩展性和对非结构化数据存储的支持等特性而迅速兴起，成为了数据库发展的一个重要趋势。然而，数据库取证领域当前的研究依然主要集中在关系型数据库上，鲜有涉及非关系型数据库的研... 详细信息

近年来，非关系型数据库由于其出色的性能、优秀的可扩展性和对非结构化数据存储的支持等特性而迅速兴起，成为了数据库发展的一个重要趋势。然而，数据库取证领域当前的研究依然主要集中在关系型数据库上，鲜有涉及非关系型数据库的研究。本文在分析并总结了关系型数据库取证的相关理论和实践的基础上，以Redis和MongoDB为研究实例，对非关系型数据库的数据恢复技术展开了研究。首先，以典型的键值对非关系型数据库Redis为研究对象，提出一种Redis键值对数据和写操作语句的恢复方法。该方法首先依次遍历Redis数据库备份文件中的每一个键值对，然后直接提取键值对中的键，再根据其存储格式提取键值对中对应的值;而写操作语句的恢复重构通过依次遍历日志文件中的每一行日志记录，分别提取出每条写操作语句的操作内容和参数。实验表明，提出的方法可以从磁盘上恢复出绝大部分的Redis数据，包括一些已经删除的数据，并能重构出日志文件中的所有写操作语句。其次，以市场占有率最高的文档型非关系型数据库MongoDB为研究对象，提出一种MongoDB记录和已删除文件的恢复方法。MongoDB记录的恢复以数据库的名字空间文件和数据文件的结构为基础，结合已删除记录在数据库中的行为，以及每种数据类型在数据文件中的存储格式，分别恢复出数据库中未被删除和已被删除的记录;而数据库中已删除文件的恢复以GridFS文件系统为恢复源，首先提取出一个已删除文件在数据文件中存储元数据和所有数据块的记录，接着根据文件ID和序号字段将数据块重组成一个文件。实验表明，提出的方法可以恢复出MongoDB中所有未被删除的记录以及未被覆盖的已删除记录，并完全恢复出MongoDB数据库在GridFS文件系统中所有未被覆盖的已删除文件，对于已被部分覆盖的已删除文件该方法也可以实现最大程度的恢复。本文对非关系型数据库的数据恢复技术进行了有益的尝试，研究成果将有益于丰富和完善数据库取证领域的理论和技术。

关键词：非关系型数据库数据库取证数据恢复数据文件日志文件

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三角网格模型的求交算法研究与实现

三角网格模型的求交算法研究与实现

作者：张少丽杭州电子科技大学

学位级别：硕士

本论文主要研究了三角网格模型求交算法。三角面片的剔除很大程度上影响了求交算法的效率,而这类剔除工作是基于碰撞检测来实现的。碰撞检测的目的就是检测多个模型在空间位置上是否部分或完全重合,这样就可以在模型进行求交之前剔除大... 详细信息

本论文主要研究了三角网格模型求交算法。三角面片的剔除很大程度上影响了求交算法的效率,而这类剔除工作是基于碰撞检测来实现的。碰撞检测的目的就是检测多个模型在空间位置上是否部分或完全重合,这样就可以在模型进行求交之前剔除大量不相交的三角面片。虽然碰撞检测技术已经比较成熟,有很多经典的研究成果,但随着计算机图形学的快速发展,三角网格模型的复杂度不断提升,导致求交算法需要处理的三角面片数量也成倍增加。为了满足人们对场景真实性、交互实时性的更高需求,寻求一种快速准确的碰撞检测算法成为当前需要迫切解决的问题。本文在研究和分析了大量碰撞检测算法的基础上,总结了目前主流碰撞检测算法各自的优缺点。这些算法包括空间剖分法、AABB层次包围盒树方法和OBB层次包围盒树算法,对如何将这些算法进行适当的结合和改进,以提高碰撞检测过程的效率并应用于模型间的求交计算进行了一定的探索性研究。空间剖分算法需要判断每个三角面片所占的空间小立方体,这样可以一步定位两个模型的相交情况,但效率不高,尤其是模型复杂度较高时,问题就更加突出。OBB层次包围盒树方法可以用比较快的速度剔除大量不相交的三角面片,但定位可能相交的三角面片这一操作却是一个层层迭代的过程,从这个角度来说就会降低一定的效率。针对两个算法各自的问题,本文对其进行了改进:只对一个求交模型建立包围盒并进行剖分,进一步确定组成模型的三角面片所占的空间小立方体,进行第一次的剔除。然后再对剩余的模型用OBB层次包围盒树进行剔除操作,最后对剩下的三角面片进行求交。改进后的算法在一定程度上提高了求交前期三角面片间的碰撞检测效率,并能剔除较多的三角面片,为下一步的求交工作减轻负担。 AABB层次包围盒树方法相对OBB层次包围盒,包围盒紧密性比较差,可能会导致大量冗余的包围盒需要进行相交测试,但这种方法构造简单、操作简便。本文结合了AABB层次包围盒和OBB层次包围盒的优点,提出一种新的求交算法。每次求交操作都直接作用于模型的包围盒,求出包围盒的相交部分,然后将相交包围盒以外的三角面片全部剔除。对剩余的三角面片重建包围盒再次进行求交剔除操作,当剩余的模型三角面片达到某个设定的阈值之后包围盒求交停止进行。通过这一操作,能够剔除较多数量的三角面片,一定程度上减少了进入下一阶段求交的三角面片数。然后再利用OBB层次包围盒对剩余的三角面片进行进一步的剔除,最后对剩余的三角面片进行两两求交。最后,我们使用VC++与OpenGL实现了上述的两个改进的算法,实验表明,两种算法应用于三角网格模型间的求交计算,求交性能有所提高。

关键词：碰撞检测三角网格模型求交层次包围盒空间剖分

基于深度学习的牛群目标检测算法及其轻量化研究

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基于深度学习的牛群目标检测算法及其轻量化研究

作者：李琦杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着我国畜牧业的发展,越来越多的养殖企业开始兴起,一些传统养殖企业如果不改变现状就面临着被淘汰的风险。近年来,作为传统产业的畜牧业面临诸多挑战。传统畜牧业中,牛群的养殖基本全靠人工饲养,为了确保牛只健康,防止疯牛病、牛肺疫... 详细信息

随着我国畜牧业的发展,越来越多的养殖企业开始兴起,一些传统养殖企业如果不改变现状就面临着被淘汰的风险。近年来,作为传统产业的畜牧业面临诸多挑战。传统畜牧业中,牛群的养殖基本全靠人工饲养,为了确保牛只健康,防止疯牛病、牛肺疫等传染病的大量出现,牛场需要大量的工人24小时待命随时检查牛只的健康状况并统计牛只数量,一旦出现异样及时跟进处理。这种传统的养殖方式需要消耗大量的人力物力财力。为了提高牛场信息化管理水平并降低养殖成本、提升牧场经济效益、促进健康养殖。本文的研究内容是在深度学习框架下针对牛场牛群进行目标检测并实现数量统计,由于牛场空间有限,牛群相对密集且牛身较大,牛身之间因相互遮挡会导致漏检;牛群与牛舍背景相似会对牛身进行特征提取产生一定的困难。最近十几年,深度学习方法在机器学习领域逐渐崭露头角,被越来越多的研究者们应用在各行各业。也有科研人员基于深度学习进行牛群目标检测研究。针对上述牛群目标检测中出现的研究难点,本文主要研究工作如下:（1）提出一种基于E-DCN-Cascade RCNN的牛群目标检测算法。首先,采用可变形-膨胀卷积网络（Expand-Deformable Convolutional Networks,E-DCN）提取牛身纹理特征,并使卷积区域始终覆盖在牛身周围,提高了牛身与牛舍背景的区分度;然后,结合E-DCN和特征金字塔（Feature Pyramid Network,FPN）对各层特征信息进行深度融合,增强了遮挡牛身的纹路特征,得到各层牛身特征图,解决了因牛身相互遮挡导致的漏检问题。由于没有公开的牛数据集,在实验室制作的牛数据集上,IOU阈值设置为0.75时,本算法的AP值比Cascade RCNN提高了4.2个百分点,表明本算法具有更好的检测效果。（2）提出一种基于DC-SMKD的牛群检测模型轻量化方法。在特征提取主干络中含有大量卷积,非常适合使用可分离卷积进行特征稀疏,减小模型大小。由于牛背花纹信息大多是比较大的块状花纹,经过可分离卷积后,特征参数会有一定的减少,但牛背花纹信息并不会消失。经过可分离卷积后,由于牛身特征参数的减少会导致m AP的下降,后续使用教师模型对经过分离卷积后的模型进行平滑多层感知知识蒸馏,来提升经过可分离卷积的模型的检测精度。将本算法与传统的SSD目标检测算法作比较,本算法的网络模型比SSD小80M,但是AP比SSD高了1.34%,可以看出本文算法得到的网络模型比SSD更小,且检测效果更好。

关键词：目标检测可变形-膨胀卷积模型轻量化深度可分离卷积知识蒸馏