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申报2017年度陕西高等学校科学技术奖项目公示
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申报2017年度陕西高等学校科学技术奖项目公示

银河至尊注册送38-58共有5个项目,拟申报2017年度陕西高等学校科学技术奖。根据陕西省教育厅相关推荐工作要求,现对拟申报项目进行公示,项目信息如下:

一、项目名称:自动制造系统中监督控制器的结构优化策略研究

完成单位:开户送38体验金不限ID

完成人:胡核算、陈晨、杨妍

项目概况:

   自动制造系统一旦进入死锁,将永远停滞在该状态,运行效率相应地降低为零。因而死锁预防的重要性不言而喻,无论是在理论界还是在工业界,都受到广泛的关注。最新的研究普遍采用将各种传感器和控制器引入各个关键节点,从而对各个并发进程所共享的资源实现有效的控制和管理,即监督控制技术。传统的方法不能够有效地减少控制器的复杂程度,需要引入过多的观测和控制操作,并进而导致存储空间、输入输出接口、通信流量及系统响应时间的剧增。大家的研究在传统控制技术的基础上,将一个控制策略转化为一组不等式,每个不等式对应于Petri 网模型中的一种称为信标的特殊结构。在最坏的情况下,信标的个数是相对于系统规模呈指数增长的,因此不等式的个数也就是指数式的。大家的方法是将这些不等式区分为独立和从属不等式,然后去除其中的从属不等式。这个方法可以极大地降低监督控制器的规模,从而简化控制器结构,减少节点间的通信流量,降低响应时间。

主要常识产权目录:

[1] Hesuan Hu*and Yang Liu, “Supervisor simplification for AMS based on Petri nets andinequality analysis,” IEEE Transactions on Automation Science and Engineering,vol. 11, no. 1, pp. 66-77, January 2014. (SCI: 000329584200006, EI:20140417219559) (IF: 2.162)

[2] Hesuan Hu*and Yang Liu, “Supervisor synthesis and performance improvement in automatedmanufacturing systems by using Petri nets,” IEEE Transactions on IndustrialInformatics, vol. 11, no. 2, pp. 450-458, April 2015. (SCI: 000352290400015,EI: 20151500734330)  (IF: 8.785)

[3] Hesuan Hu*and Mengchu Zhou, “A Petri net-based discrete event control of automatedmanufacturing systems with assembly operations,” IEEE Transactions on ControlSystems Technology, vol. 23, no. 2, pp. 513-524, March 2015. (SCI:000350341500009, EI: 20150900567393) (IF: 2.521)

[4] Hesuan Hu*,Yang Liu, and Mengchu Zhou, “Maximally permissive distributed control of largescale automated manufacturing systems modeled with Petri nets,” IEEETransactions on Control Systems Technology, vol. 23, no. 5, pp. 2026-2034,September 2015. (SCI: 000359541200031, EI: 20153401192906) (IF: 2.521)

[5] Hesuan Hu*,Mengchu Zhou, Zhiwu Li, and Ying Tang, “Deadlock-free control of automatedmanufacturing systems with flexible routes and assembly operations using Petrinets,” IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 9, no. 1, pp. 109-121,February 2013. (SCI: 000312839600011, EI: 20130215876404) (IF: 8.785)

[6] Hesuan Hu*,Mengchu Zhou, Zhiwu Li, and Ying Tang, “An optimization approach to improvedPetri net controller design for automated manufacturing systems,” IEEETransactions on Automation Science and Engineering, vol. 10, no. 3, pp.772-782, July 2013. (SCI: 000321339200028, EI: 20140417226821) (IF: 2.162)

[7] Hesuan Hu*,Chen Chen, Yang Liu, and Yan Yang, “Supervisors and their simplification inautomated manufacturing systems via Petri nets,” in Proceedings of IEEEInternational Conference on Robotics and Automation, Seattle, Washington, USA,May 2015, pp. 969-975. (EI: 20153101098669)

[8] Hesuan Hu*,Yan Yang, Yang Liu, and Chen Chen, “Supervisor design and simplification forautomated manufacturing systems using colored Petri nets,” in Proceedings ofIEEE International Conference on Robotics and Automation, Seattle, Washington,USA, May 2015, pp. 3826-3832. (EI: 20153101098408)

[9] Hesuan Hu*,Mengchu Zhou, and Zhiwu Li, “A novel approach to simplify supervisor for AMSbased on Petri nets and inequality analysis,” in Proceedings of IEEEInternational Conference on Robotics and Automation, Karlsruhe, Germany, May2013, pp. 3258-3264. (EI: 20134616976019)

[10] Hesuan Hu*,Chen Chen, Rong Su, Mengchu Zhou, and Yang Liu, “Distributed supervisorsynthesis for automated manufacturing systems using Petri nets,” in Proceedingsof IEEE International Conference on Robotics and Automation, Hong Kong, China,May 2014, pp. 4423-4429. (EI: 20152200895228)

[11] Hesuan Hu*,Yan Yang, Yang Liu, and Chen Chen, “Simplifying supervisory controllers ofautomated manufacturing systems via Petri net modeling and multiset analysis,”in Proceedings of IEEE International Conference on Automation Science and Engineering,Taipei, Taiwan, August 2014, pp. 449-454. (EI: 20153401206293)

[12] Hesuan Hu*,Chen Chen, Yang Liu, and Yan Yang, “A comparative approach to supervisorsimplification in automated manufacturing systems using Petri nets,” inProceedings of IEEE International Conference on Automation Science andEngineering, Taipei, Taiwan, August 2014, pp. 619-625. (EI: 20153401197558)

[13] Chen Chenand Hesuan Hu*, “An approach to specification simplification in automatedmanufacturing systems via invariance and inequality analysis,” in Proceedingsof IEEE International Conference on Robotics and Automation, Seattle,Washington, USA, May 2015, pp. 3841-3848. (EI: 20153101098963)

[14] Chen Chenand Hesuan Hu*, “Time-varying automated manufacturing systems and theirevent-based control: A Petri net approach,” in Proceedings of IEEEInternational Conference on Robotics and Automation, Seattle, Washington, USA,May 2015, pp. 3833-3840. (EI: 20153101098914)

[15] Yan Yang,Hesuan Hu*, and Yang Liu, “A Petri net-based distributed control of automatedmanufacturing systems with assembly operations,” in Proceedings of IEEEInternational Conference on Automation Science and Engineering, pp. 1090-1097,Gothenburg, Sweden, August 2015. (EI: 20160101765714)

、项目名称:复杂网络环境下数据安全关键理论与技术

完成单位:开户送38体验金不限ID

完成人:陈晓峰,李晖,马建峰,李辉

项目概况:

   本项目属于信息安全、计算机科学的交叉研究领域。在国家自然科学基金、国家863计划等项目的资助下,课题组围绕复杂网络环境下数据安全关键理论与技术展开深入研究,取得的主要成果有:

1.    提出了三限门机制的构造方法,设计了第一个基于身份的且无密钥泄漏陷门Hash 函数,解决了国际著名密码学家Giuseppe Ateniese2004 年提出的公开问题,完备了限门hash 函数的基础理论,为复杂网络环境中安全切换认证、公平电子支付等协议提供了理论支撑。

2.   构建了可信、可控的云数据隐私保护技术与服务体系,设计了用户身份和数据隐私保护的接入认证协议、云数据安全共享、审计和搜索协议,为隐私保护的数据审计提供了基础支撑。

3.   拓展了云环境下安全外包计算的模型和定义,设计了高效的密码基础运算、大规模科学计算、基于属性密码方案等外包算法和协议,为云环境下数据安全存储提供理论支撑和技术保障。

4.   提出了基于博弈论的信息网络数据传播范围最大化模型,设计了基于竞争信息的敏感数据网络传播安全管控算法,为信息网络中敏感数据传播范围的可管可控、网络数据安全管理、下一代web框架设计等提供了理论基础。

本项目成果突破数据安全存储关键技术,推动了相关密码设计理论的发展,为提供自主可控数据安全技术体系提供理论支撑。

主要常识产权目录

[1]      Xiaofeng Chen, Jin Li, Jianfeng Ma,Qiang Tang, Wenjing Lou, New Algorithms for Secure Outsourcing of ModularExponentiationsIEEE Transactions on Parallel andDistributed Systems,25(9), 2386-2396, 2014.

[2]      Xiaofeng Chen, Jin Li, WillySusilo, Efficient Fair Conditional Payments for Outsourcing Computations, IEEETransactions on Information Forensics and Security, 7(6),1687-1694, 2012.

[3]      Xiaofeng Chen, Jin Li, Xinyi Huang,Jingwei Li, Yang Xiang, Duncan Wong. Secure Outsourced Attribute-basedSignatures. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems,25(12): 3285-3294, 2014.

[4]      XiaofengChen, Xinyi Huang, Jin Li, JianfengMa, Wenjing Lou, New Algorithms for Secure Outsourcing of Large-scale Systemsof Linear Equations. IEEE Transactions on Information and Forensics Security,10(1), 69-78, 2015.

[5]      Xiaofeng Chen, Fangguo Zhang, WillySusilo, Haibo Tian, Jin Li, Kwangjo Kim, Identity-based chameleon hashing andsignatures without key exposure, Information Sciences, 265: 198-210,2014.

[6]      Xiaofeng Chen, Qianhong Wu, FangguoZhang, Haibo Tian, Baodian Wei, Byoungcheon Lee, Hyunrok Lee, Kwangjo Kim: New receipt-freevoting scheme using double-trapdoor commitment, Information Sciences,Elsevier, 181(8), 1493-1502, 2011.

[7]      Boyang Wang, BaochunLi and Hui Li, Panda: Public Auditing for Shared Data with EfficientUser Revocation in the Cloud, IEEE Transactions on Services Computing,8(1), pp.92-106, 2015.

[8]      Boyang Wang, BaochunLi and Hui Li, Oruta: Privacy-Preserving Public Auditing for Shared Datain the Cloud, IEEE Transactions on Cloud Computing, 1(2), pp.43-56,2014.

[9]      Wenhai Sun, Boyang Wang , Ning Cao, Ming Li, Wenjing Lou, Y.Thomas Hou, and Hui Li. Verifiable privacy-preserving multi-keyword textsearch in the cloud supporting similarity-based ranking. IEEE Transactionson Parallel and Distributed Systems, 2014, 25(11): 3025-3035.

[10]  Wenhai Sun, Shucheng Yu, WenjingLou, Y. Thomas Hou , and Hui Li. Protecting Your Right: Attribute-basedKeyword Search with Fine-grained Owner-enforced Search Authorization in theCloud. IEEE INFOCOM 2014, pp. 226-234.

[11]  Wenhai Sun, Xuefeng Liu, Wenjing Lou, Y.T. Hou, and Hui Li.Catch you if you lie to me: Efficientverifiable conjunctive keyword search over large dynamic encrypted cloud data. IEEE INFOCOM 2015, pp. 2110-2118.

[12]  Hui Li(李辉),Sourav S. Bhowmick,Aixin Sun, Jiangtao Cui.Conformity-aware influence maximization in online social networks. The VLDBJournal, 24(1): 117-141, 2015.

[13]  Hui Li(李辉), Sourav S. Bhowmick, Jiangtao Cui,YunjunGao,Jianfeng Ma. GetReal: Towards Realistic Selection ofInfluenceMaximization Strategies in Competitive Networks. ACM SIGMOD 2015. pp.1525-1537.

[14]  Yingfan Liu, Jiangtao Cui, ZiHuang, Hui Li, Hengtao Shen. SK-LSH: An Efficient IndexStructure for Approximate Nearest Neighbor Search. Proceedingsof the VLDB,Vol 7, No.9, pp. 745-756, 2014.

[15]  Hui Li, Sourav S Bhowmick,Aixin Sun, Jiangtao Cui. Affinity-driven Blog Cascade Analysis and Prediction.DataMining and Knowledge Discovery, 28(2), pp 442-474, 2014.

三、项目名称:高集成度空间科学实验影像压缩及其在实践十号中的应用

完成单位:开户送38体验金不限ID、中国科学院国家空间科学中心

完成人:宋锐,薛长斌,李云松,赵勋峰,王养利,满峰,雷杰,王小庆,何刚,董文涛,张静

项目概况:

   本项目属于通信与信息系统以及航天应用领域。

本项目研究和实现一个用于我国空间科学战略性先导专项中“实践十号”卫星的高集成度活动和静止图像一体化压缩系统。本系统完成对其中4项空间科学实验影像的高集成度压缩。压缩系统需对9路影像数据进行4种空间分辨率、5种时间分辨率、5种码率的压缩,同时支撑活动和静止两种模式,压缩数据速率为10Mbps

针对系统的高集成度和高可靠性要求,大家研究的主要内容包括:活动和静止图像一体化协同编码压缩结构分析和设计、利用活动图像时空相关性的编码方法、高性能帧内和帧间预测方法和结构、高性能熵编码方法,以及提升主观质量的前处理方法,最后基于这些方法形成一个对4项空间科学实验影像数据的复杂混合模式一体化压缩方案设计。

大家从模拟科学实验场景的图像和视频开始,根据光照、标的活动特性和图像应用目标进行深入探讨,实现了一体化压缩系统原理样机。压缩性能经应用单位确认后,由中国科学院空间科学中心研制完成初样和正样产品。该系统于2015年通过了实践十号卫星系统测试。201646日至25日之间在轨工作正常,向地面正确传回了图像和视频数据。项目组提出了一种结合并行逻辑处理和串行指令处理优势的协同编码结构,提出了自适应图像滤波和高动态合成方法,提出了一种基于时空相关性的编码方法,提出了一种高性能宏块编码方法,提出了高性能自适应二进制算术编码器,提出了一种活动图像帧间半像素运动估计方法,提出了一种JPEG-LS编码器硬件实现方法。

用于实践十号的压缩系统原理样机的主要指标为:对装置于4项科学实验载荷的9路相机数据进行压缩,静止图像压缩比为2-15倍,活动图像压缩比为50-100倍,复原图像质量满足实验观测要求(对给定样本不低于35dB),总码率不高于10Mbps

本项目成果已成功应用于我国实践十号空间科学实验卫星,完成了多路相机数据的高性能压缩,并在10Mpbs信道下在窗口时间内完成有效传输,处于国内领先、达到国际先进水平,并具有显著技术创新。

主要常识产权目录:

1.论文:

[1]    R.Song, H. F. Cui, Y. S. Li, and C. K. Wu, “High-efficiency pipeline design ofbinary arithmetic encoder,” Sci. China Inf. Sci., vol. 57, no. 9, pp.1–8, 2014.

[2]    R.Song, Y.-L. Wang, Y. Han, and Y.-S. Li, “Statistically uniform intra-blockrefresh algorithm for very low delay video communication,” J. Zhejiang Univ.Sci. C, vol. 14, no. 5, pp. 374–382, 2013.

[3]    L.Hongwei, S. Rui, C. Wu, and Z. Jie, “Divide sampling–based hybridtemporal-spatial prediction coding for H.264/AVC,” Opt. Eng., vol. 50,no. 11, p. 117401, Nov. 2011.

[4]    G.He, D. Zhou, Y. Li, Z. Chen, T. Zhang, and S. Goto, “High-ThroughputPower-Efficient VLSI Architecture of Fractional Motion Estimation for Ultra-HDHEVC Video Encoding,” IEEE Trans. Very Large Scale Integr. Syst., vol.23, no. 12, pp. 3138–3142, 2015.

[5]李宏伟,吴成柯,宋锐。最优扫描下新预测模式的帧内预测算法[J],高技术通信,2011212),162-166

[6]李宏伟,吴成柯,宋锐。自适应预测残差和量化矩阵的码率控制[J],北京邮电大学学报,2010335),126-130

2.专利:

[1]宋锐,李云松等。高性能宏块编码实现方法。中国,201110002648.9[P].2012-8-15

[2]宋锐,李云松等。高性能自适应二进制算术编码器。中国,2011100577208[P].2012-10-10

[3]张静,李云松等。高码率下JPEG_LS码率控制方法。中国,201210156691.5[P].2014-9-17

[4]雷杰,李云松等。JPEG_LS游程编码FPGA实现方法。中国,201210198816.0[P].2015-1-28

四、项目名称:混叠光谱视频成像及质量评估方法与技术

完成单位:开户送38体验金不限ID、中国人民解放军空军工程大学

完成人:石光明、董伟生、高大化、吴金建、牛毅、李甫、赵光辉、谢雪梅、刘丹华、齐飞、王晓甜

项目概况:

本项目属于高分辨率光谱成像领域。高光谱成像在遥感地质和农业资源勘测,伪装目标识别等有广泛的应用需求。传统色散型光谱成像方法先对光谱进行色散,然后对每一个波段分别进行推扫曝光和成像,无法做到快速成像;此外,为了获得高空间分辨率,需要对光谱做更精细的划分,导致每个波段的光能量减弱,图像信噪比降低。因此,传统光谱成像方法很难做到空间、时间和谱间的同时高分辨率。如何获得高空间、时间和谱间分辨率的光谱图像是一个亟待解决的问题。

本项目在多项国家自然科学基金重点、面上及青年项目、教育部中央高校基本业务费等项目联合资助下,围绕高分辨率光谱成像的重大需求,探索光谱计算成像、高分辨率图像重建、以及光谱图像主观质量评价新理论。重点突破高分辨率光谱成像中的瓶颈问题,提升高分辨率光谱图像快速获取和高精度重建能力,提出了光谱成像新方法、发明新技术,研发新系统,创新出了智能图像评价新方法。主要创新工作:

1)  高分辨率成像新模式-多通道光谱混叠编码感知成像新方法:面向高分辨率光谱成像,提出了光谱混叠编码感知和全色图像联合成像的新方法,研制成功多通道混叠编码感知成像系统,进一步提高了成像性能,实现了时空谱高分辨率光谱图像的有效获取;

2)  光谱图像重建新模式-高分辨率光谱图像重建新方法:面向混叠光谱重建,提出了中心化图像结构稀疏表示模型,以及基于图像结构约束的光谱稀疏重建方法,实现了时空谱高分辨率光谱图像的精确重建;

3)  图像质量评价新方法-基于主观感知的客观质量评价新模型:面向重构光谱图像,模拟主观感知特性,提出基于大脑内在推导机制的客观质量评价方法,实现了对重构图像的智能质量评价。

该项目围绕光谱成像方法、图像重构和质量评价,15篇代表性论文中IEEETrans.系列文章共计9篇,累计影响因子45.7910篇在中科院二区期刊发表,SCI他引300次,谷歌学术搜索引用881次。毕业博士8人,毕业硕士90余人。授权发明专利10项。成功研发多光谱原理样机,且项目理论成果已成功应用于微纳卫星和深空遥感探测、高分辨率对地观测成像等项目研制中,并被列入火星光谱探测备选方案之列。

主要常识产权目录

1.代表性论著

[1]      W.Dong, G. Shi, Y. Ma, and X. Li, “Image Restoration via Simultaneous SparseCoding: Where Structured Sparsity Meets Gaussian Scale Mixture,” InternationalJournal of Computer Vision(IJCV), vol. 114, no. 2, pp. 217-232, Sep. 2015.

[2]      Weisheng Dong, Guangming Shi, Xiaocheng Hu, and Yi Ma,"Nonlocal sparse and low-rank regularization for optical flowestimation," IEEE Trans. on Image Processing (TIP), vol. 23, no. 10,pp. 4527-4538, 2014.

[3]      Weisheng Dong, Guangming Shi, Xin Li, Yi Ma, and Feng Huang,"Compressive sensing via nonlocal low-rank regularization", IEEETrans. on Image Processing (TIP), vol. 23, no. 8, pp. 3618-3612, Aug. 2014.

[4]      Weisheng Dong, Lei Zhang, Guangming Shi, and Xin Li, “Nonlocallycentralized sparse representation for image restoration,” IEEE Trans. on ImageProcessing (TIP), vol. 22, no. 4, pp. 1620-1630, Apr. 2013.

[5]      Weisheng Dong, Lei Zhang, Rastislav Lukac, and Guangming Shi,“Sparse representation based image interpolation with nonlocal autoregressivemodeling,” IEEE Trans. on Image Processing (TIP), vol. 22, no. 4, pp.1382-1394, Apr. 2013.

[6]       Weisheng Dong, Guangming Shi, and Xin Li, “Nonlocal imagerestoration with bilateral variance estimation: a low-rank approach,” IEEETrans. on Image Processing (TIP), vol. 22, no. 2, pp. 700-711, Feb. 2013.

[7]      Jinjian Wu, Guangming Shi, Weisi Lin, Anmin Liu, and Fei Qi, “JustNoticeable Difference Estimation for Images with Free-Energy Principle,” IEEETrans. On Multimedia (TIP), vol.15, no.7, pp. 1705-1710, Nov. 2013.

[8]      Jinjian Wu, Weisi Lin, Guangming Shi, Xiaotian Wang, and Fu Li,“Pattern Masking Estimation in Image with Structural Uncertainty,”IEEE Trans.On Image Processing (TIP), vol.22, no.12, pp. 4892-4904, Dec. 2013.

[9]       Jinjian Wu, Weisi Lin, Guangming Shi, Anmin Liu,“PerceptualQuality Metric with Internal Generative Mechanism,”IEEE Trans. on ImageProcessing (TIP), vol.22,  no.1, pp. 43-54, Jan. 2013.

[10]  JinjianWu, Weisi Lin, Guangming Shi, and Anmin Liu, “Reduced-Reference Image QualityAssessment with Visual Information Fidelity,” IEEE Trans. On Multimedia (TMM),vol.15, no.7, pp. 1700-1705, Nov. 2013.

[11]    LizhiWang, Zhiwei Xiong, Dahua Gao, Guangming Shi and Feng Wu, “Dual-camera designfor coded aperture snapshot spectral imaging”, Applied optics, Feb. 2015.

[12]    Fei Qi, Junyu Han, Pengjin Wang, Guangming Shi, and Fu Li.“Structure Guided Fusion for Depth Map Inpainting,” Pattern RecognitionLetters. 34(1): 70–76, January 2013.

[13]    Fu Li, Shan Gao, Guangming Shi, Qin Li, Lili Yang, Ruodai Li,Xuemei Xie, “Single Shot Dual-Frequency Structured Light Based Depth Sensing”,IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, vol. 9, no.3, pp.384-395, 2015.

[14]    GuanghuiZhao, Guangming Shi, Fangfang Shen, Xi Luo, Yi Niu, "A SparseRepresentation based DOA Estimation Algorithm with Separable ObservationModel", IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 14:1586-1589,2015.

[15]    YaohaiLin , Guangming Shi, Dahua Gao, Danhua Liu, “High-resolution spectral imagingbased on coded dispersion”, Applied optics, Vol. 52, Issue 5, pp.1041-1048,2013.

2.授权专利:

[1] 石光明,潘旋,刘丹华,董伟生,高大化,谢雪梅,王晓甜,基于CMOS-DI模式的高分辨率成像系统及方法,2014/05/14,61, 授权号:ZL201210085014.9

[2] 刘丹华,李国,石光明,高大化,王立志,刘阳, 基于压缩感知的双通道遥感光谱成像系统和成像方法,2014/03/1961, 授权号:ZL201210172731.5

[3] 石光明,王立志,刘丹华,高大化,李国,刘阳,基于压缩感知的双通道多光谱视频成像仪及成像方法,2014/03/1261, 授权号:ZL201210193244.7

[4]石光明;李超;高大化;刘丹华;邓健,基于全色成像的压缩光谱成像系统及成像方法,2015/10/2961, 授权号:ZL201410228328.9

[5] 石光明,刘阳,刘丹华,高大化,王立志,李国,基于相位恢复的4f镜面检测成像系统及其方法,2015.03.24, 61, 授权号:ZL201210346771.7.

[6] 王晓甜,石光明,张犁,李甫,张佩钰,齐飞,赵光辉,林杰,董伟生,牛毅,遥感相机成像参数误差校正系统及方法,2015/2/361,授权号:ZL201310047101.X

[7] 李甫,樊春晓,石光明,张犁,周蕾蕾,林杰,杨海舟,董伟生,王晓甜,适于HEVC标准的变换编码器,2015/4/861, 授权号:ZL201210251115.9

[8] 赵光辉,刘自成,王雪磊,石光明,沈方芳,基于二维频域稀疏约束的宽带目标测向方法,2014/8/2661, 授权号:ZL201310078902.2

[9] 赵光辉,温超,石光明,沈方芳,林杰轮廓增强的聚束式合成孔径雷达成像方2014/5/27,61, 授权号:ZL201310030380.9

[10] 赵光辉,王雪磊,李超,石光明,刘自成,温超,实孔径相控阵雷达高分辨探测成像方法,2015/6/1761, 授权号:ZL201310296170.4

五、项目名称:人工视觉系统信息整合建模与编码新技术研究

完成单位:开户送38体验金不限ID

完成人:郭宝龙、孙伟、闫允一、朱娟娟、吴宪祥、孟繁杰、张强

项目概况:

本课题对人工视觉信息整合模型和信息加工机理进行了深入研究,提出了8种符合人眼视觉特性的图像编码方案及算法;本课题设计并实现了人工视觉辅助导航系统的原理样机,并在此样机平台上进行了相关算法的研究实验。本课题的关键技术包括两大部分,一是人工视觉信息整合模型及编码算法等理论研究,二是图像稳像、融合形成大场景,用于目标跟踪的关键技术,三是人工视觉辅助系统原理样机的设计与实现。这三部分从理论研究及工程实践方面促进了研究工作的深入,既具有理论上的先进性又有工程实现方法的创新性,从而较好地完成了课题所制定的目标。

(1) 研究并设计了人工视觉信息整合模型及编码算法

研究并建立了十余种人工视觉系统的分级信息计算模型及编码算法。对生物视觉神经系统的图景区分机理、视觉神经网络系统和信息传输机制做了进一步的研究,建立了相关研究模型,符合人眼特性的图像表示与编码算法,比如基于生物生态选择特性提出了 r/KPSO 算法、基于多尺度几何分析和人类视觉特性提出的新型信息融合算法、依据视觉不变特征提出的 LM 电子稳像算法、基于视觉注意机制提出的伪例子滤波算法、基于空-时兴趣点的视频水印模型、基于视觉自适应机制提出的传输差错控制算法等。

(2) 图像稳像、融合形成大场景,用于目标跟踪的关键技术

由于摄像头的随机抖动,视频序列会产生模糊现象,影响观察效果,提出了基于全局特征点迭代的全景稳像方法。该方法能有效地处理摄像系统平移,旋转,变焦等抖动以及场景局部运动,输出稳定视频,改善视频监控或跟踪的观测效果。而各摄像头所拍场景均是有限的,而且图像可能来自不同的传感器,比如红外成像和可见光成像,为了扩大视场,提高图像视觉效果和信息量,需要对各图像进行融合拼接,提出了基于成像机理与非采样Contourlet变换的图像融合方法和基于彩色传递与熵信息的红外与彩色可见光图像的融合。综合利用该方技术可获取大视场宽场景的动态图像,有效提取可见光图像中的丰富背景信息以及目标信息,且能保持可见光图像中的自然彩色信息,提高宽视场图像显示的效果,为进行动态目标跟踪与识别等后续任务提供有效支撑。

(3) 设计并实现了人工辅助视觉导航系统的原理样机

目前各国学者正积极研究帮助盲人获取环境信息的电子行走辅助系统(Electronic Travel Aids, ETAs)的设计和实验工作,如 R.Fish的图像声音系统、P. Meijer VOICE 系统等。国内在这方面的研究尚处于起步阶段。经研究发现,现有系统存在以下不足:(1)计算复杂度高;(2)感知外部三维信息不足;(3)环境认知和识别技术不够成熟和实用;(4)机械式触觉信息传导容易引起局部肌肉疼痛、麻痹等副作用;(5)单纯采用声音导航存在影响听觉感知效果,降低盲人对环境声音的敏感程度的问题。

本原理样机主要由信传阵列、传感器、信息处理和感知、信息表示和传递等部分构成,采用了动态信息特征提取和表示技术;采用了电子信传阵列方式和多传感器融合技术。通过信传阵列对环境信息进行表示,可表示目标的速度、方位及大小等信息。本装置提供的环境导航信息主要有:道路信息,障碍距离,目标运动速度和大小等。本原理样机主要包括三项关键技术:(1)环境成像及信息感知融合技术(2)信息表示和传递技术(3)信传阵列设计技术。已经在原理样机上进行了特征点提取、环境信息分割和盲道辅助行走等实验,验证了环境感知的基本机理,并具有实时信号处理的特点。

主要常识产权目录

1.授权专利

辅助视觉系统的信息获取与传递方法CN101336856B郭宝龙;孙伟;陈龙

基于全局特征点迭代的全景稳像方法CN101316368B郭宝龙;朱娟娟

基于成像机理与非采样Contourlet变换多聚焦图像融合方法CN100573584C 郭宝龙;张强

基于彩色传递及熵信息的红外与彩色可见光图像融合方法CN101339653B郭宝龙;张强

基于图像目标区域的小波域数字水印方法CN1256705C郭宝龙;郭磊

基于图像特征区域的抗几何攻击数字水印方法CN100452091C郭宝龙;李雷达

基于特征点局部颜色及分布特征的图像拣出方法 CN102156888B郭宝龙;孟繁杰;郭磊

抗噪声环境多聚焦图像融合方法 CN101980290B郭宝龙;严春满;吴宪祥

基于参数自优化多群粒子群优化的视频超分辨重建方法CN102355589B闫允一;郭宝龙;胡颖颖;吴宪祥;朱娟娟;孙伟

基于双群协同竞争粒子群和Ferguson样条的机器人路径规划方法CN101837591B郭宝龙;吴宪祥;王娟;葛川

2.代表性论文

序号

论文题目

出版期刊

出版年

第一编辑

通讯编辑

第一完成单位

1

Geometrically robust  image watermarking using scale-invariant feature transform and Zernike moments

CHINESE OPTICS  LETTERS

2007

李雷达

李雷达

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2

Region-based fusion  of infrared and visible images using nonsubsampledcontourlet transform

CHINESE OPTICS  LETTERS

2008

郭宝龙

张强

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3

Electronic image  stabilization system based on global feature tracking

JOURNAL OF SYSTEMS  ENGINEERING AND ELECTRONICS

2008

朱娟娟

朱娟娟

开户送38体验金不限ID

4

Two image denoising  approaches based on wavelet neural network and particle swarm optimization

CHINES OPTICS  LETTERS

2007

闫允一

闫允一

开户送38体验金不限ID

5

A fast color image  enhancement algorithm based on Max Intensity Channel

JOURNAL OF MODERN  OPTICS

2014

孙伟

孙伟

开户送38体验金不限ID

6

A novel  fingerprinting algorithm with blind detection in DCT domain for images

AEU-INTERNATIONAL  JOURNAL OF ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS

2011

李新伟

李新伟

开户送38体验金不限ID

7

A high capacity and  strong robust fingerprinting for compressed images

COMPUTERS &  ELECTRICAL ENGINEERING

2012

李新伟

李新伟

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8

A Fast TU Size  Decision Method for HEVC RQT Coding

KSII TRANSACTIONS ON  INTERNET AND INFORMATION SYSTEMS

2015

吴进福

闫允一

开户送38体验金不限ID

9

Image Retrieval  Method Based on IPDSH and SRIP

KSII TRANSACTIONS ON  INTERNET AND INFORMATION SYSTEMS

2014

张旭

郭宝龙

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10

Video  Superresolution via Parameter-Optimized Particle Swarm Optimization

MATHEMATICAL  PROBLEMS IN ENGINEERING

2014

闫允一

闫允一

开户送38体验金不限ID

11

Propagation effects  of low frequency electromagnetic waves in production well

PETROLEUM SCIENCE

2012

宋汐瑾

宋汐瑾

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12

Line Prediction and  Transform for Intra Coding

CHINESE JOURNAL OF  ELECTRONICS

2011

蒋洁

郭宝龙

开户送38体验金不限ID

13

Image  fusion with saliency map and interest points

NEUROCOMPUTING

2015

孟繁杰

孟繁杰

开户送38体验金不限ID

14

Octa-Log-Polar  Fourier Transform for Image Registration

INFORMATION  ASSURANCE AND SECURITY

2009

吴宪祥

吴宪祥

开户送38体验金不限ID

15

Fast  single-image dehazing method for visible-light systems

OPTICAL ENGINEERING

2013

孙伟

孙伟

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公示期:2016125日至2016129在异议期内有异议者,必须采用书面形式,写清异议的内容,并应署其姓名、工作单位、联系地址(如需保密,请注明)。请将异议材料交至科研院。凡匿名、冒名或超出期限的异议不予受理。

联系人:文群燕、许权利

 话:8820241388202418

                                                         

                                                    科研院

                                                   2016-12-5


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