过刊目录

• 
• 2020年, 41卷, 第3期
  刊出日期：2020-05-10

    

  ---

  论文
  

• 全选
  |

论文
• Select
  论文

  一种漏洞代码语义描述语言的设计与实现

  陈锦富, 陈书杰, 张庆晨, 周敏敏, 张磊

  2020, 41(3): 249-255. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.001

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对当前对安全漏洞源代码的通用描述语言研究的不足,基于XML (eXtensible markup language),提出了一种形式化漏洞代码语义描述语言VCSDL (vulnerability code semantic description language).这种语言在传统安全漏洞描述方法的基础上,从漏洞代码角度出发,定义了一种统一的安全漏洞代码描述语言,用于将非结构化的漏洞源代码转化为结构化的XML文件.讨论了VCSDL的应用,并以Juliet漏洞集中的漏洞代码为案例详细阐述了VCSDL的描述与发布.同时,将其与其他描述语言在性能上进行了对比分析,结果表明:VCSDL具有通用性、全面性以及高结构化等优点,尤其在描述漏洞代码属性方面极为突出,并且VCSDL能够提高安全漏洞信息的收集、整合以及漏洞分析等工作的效率,为不同的安全工具和安全漏洞数据源之间交换信息提供了一个统一模型,方便了不同安全工具之间对安全漏洞信息的交流.

   
• Select
  论文

  基于结构化局部约束低秩表示的人脸识别

  蔡晓云, 尹贺峰

  2020, 41(3): 256-261. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.002

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

   针对传统的基于低秩表示的方法需要重新在字典矩阵上计算测试样本的表示系数,会导致计算复杂度升高,降低训练和测试样本表示系数之间的相关性等问题,提出了一种结构化局部约束低秩表示算法用于人脸识别的方法.在原始低秩表示中引入理想编码系数矩阵正则项,使训练样本的表示系数矩阵具有块对角结构;为保持数据的流形结构,引入局部约束项,使相似样本具有相似的表示系数;使用简单的线性分类器对测试样本进行分类.在AR,Extended Yale B,ORL和LFW这4个标准数据集上进行了试验结果验证.结果表明:该算法可以同时得到训练和测试样本的表示系数,对人脸图像中的遮挡、像素破坏和光照变化等具有鲁棒性.
  
• Select
  论文

  基于多目标自适应Memetic算法的复杂网络社区检测

  梁世娇, 柴争义

  2020, 41(3): 262-267. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.003

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对提高复杂网络社区检测精准度的问题，提出一种基于自适应Memetic算法的多目标复杂网络社区检测算法.在基于Randomwalker初始化策略的基础上，将Logistic函数与适应度函数相结合，引入动态自适应策略调整交叉和变异概率，挖掘网络拓扑结构的同时提高社区检测精度.将多目标优化转化为同时最小优化连接度(MRA)和分割度(RC)2个函数，在局部搜索中，利用加权和的方法将2个目标函数构成1个局部优化目标，并采用爬山算法寻找个体最优.在人工和真实数据集上对算法进行验证，结果表明：该算法能有效提高社区检测精准度，具有较好的寻优效果.
  
• Select
  论文

  基于注意力机制的PointPillars+三维目标检测

  詹为钦, 倪蓉蓉, 杨彪

  2020, 41(3): 268-273. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.004

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对自动驾驶场景下的周边车辆及行人等目标的识别和定位问题,提出了一种基于注意力机制的PointPillars+三维目标检测算法.算法将完整空间按等尺寸柱均匀划分,从所有柱中提取内部点云的特征进而生成伪图;引入2种注意力机制,实现对伪图中特征信息的放大和抑制;使用卷积神经网络对注意力模块输出结果进一步处理,并使用SSD(single shot multibox detector)算法进行三维目标检测.结果表明:基于并行注意力机制的PointPillars+检测算法取得了良好的检测效果,相对于PointPillars算法,鸟瞰图下, 平均均值精度（mAP）的中等难度均值（mAPm）从66.19增加到69.95,汽车的mAP从86.10增加到87.73;三维模式下,mAPm从59.20增加到62.55,汽车的mAP从74.99增加到76.25.
  
• Select
  论文

  基于聚类和二分图匹配的物流派件调度方法

  应毅, 唐立, 刘定一, 刘亚军

  2020, 41(3): 274-280. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.005

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对物流末端配送服务中派件调度时区域划分不合理、工作分配差异大的问题,提出“先分区,后排班”2阶段派件调度算法.首先利用GIS技术、Web技术和移动开发技术,构建了针对“最后1 km”配送的智能物流信息系统;在此系统内,基于kmedoids聚类算法,引入工作量均衡指标,依据实际路径距离,实现了“点面聚合,区域聚类”配送区域划分方法;应用二分图最大权匹配KM算法,实现了派件调度分配算法.在顺丰速运某网点的配送活动中进行试验,结果表明:2阶段派件调度算法的区域划分更加聚集,快递人员间的工作分配更加均衡,有效地提升物流网点的服务效率.
  
• Select
  论文

  基于因子图的无人喷雾机多源融合定位

  盛晨航， 沈跃， 刘慧， 崔业民， 龙友能

  2020, 41(3): 281-287. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.006

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对果林环境GPS信号容易丢失,造成农机位姿估计误差较大的问题，提出了一种基于因子图的喷雾机多源融合定位方法.采用集成彩色和深度相机与IMU的RealSense D435i传感器，感知无人喷雾机周围环境信息.通过改进的自适应阈值均匀Harris角点提取方法，利用金字塔LK光流算法跟踪匹配角点，使用迭代最近点算法估计相机运动，最终采用因子图优化算法迭代优化位姿估计误差.试验在林间道路进行，改进的方法与惯性组合导航相比，在GPS信号丢失时可以有效地实时估计喷雾机位姿，试验测试距离总共112.39 m，多传感器融合后的位姿更新频率约为50 Hz.结果表明：喷雾机定位均方根误差减少了0.816 m，最大误差减少了4.613 m，姿态角度估计最大误差减少了2.713°.
  
• Select
  论文

  基于电磁振动与卷积神经网络的玉米品质精选装置

  权龙哲， 王建宇， 王旗， 肖云瀚， 冯槐区

  2020, 41(3): 288-293. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.007

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为提高玉米分选自动化水平，针对传统方法特征建模过程繁琐、现有卷积神经网络部署要求高的问题，设计了一种基于电磁振动与卷积神经网络的玉米品质精选分级装置，主要包括玉米粒群落料单元、电磁给料单元、控制单元、分选收集单元和恒定光强视觉单元，可实现玉米粒群自动分离、籽粒自动识别与分选.模型、样机试验结果表明：模型大小仅5.83 MB，对计算机硬件要求低；模型平均检测准确率mAP为88.03%，模型总体分类检测性能良好；模型对优良玉米籽粒的识别能力强，准确率P、召回率R、误报率FPR、加权调和平均值F1分别为98.75%，94.84%，3.78%，96.85%；样机将玉米籽粒的实际检测准确率提升至96.50%，实际有效分选率为97.51%.
  
• Select
  论文

  基于深度自动编码器的小麦种子聚类识别方法

  刘赛雄, 耿霞, 陆虎

  2020, 41(3): 294-300. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.008

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了实现利用人工智能或机器学习方法提高农业生产效率,针对农业数据分析中特征提取和类别识别的问题,构建了一个基于深度神经网络的自动编码器,该网络不仅能够分析农业数据的固有属性特征,还能自动学习潜在的高级特征.通过在自动编码器中引入了一个高斯核聚类模块,提出了一个新的损失函数反向调节整个网络训练,使其逐步实现聚类的结果,最终实现了一种新的基于自动编码器的高斯核模糊聚类方法(AEKFC).该聚类方法是一种基于自动编码器的端到端深度神经网络学习方法.最后在农业小麦种子的数据集上进行了试验测试,相比其他的一些聚类算法,提出的聚类算法取得了较好的性能结果.结果表明：新型的机器学习算法有助于提高农业数据分析的效果,具有广泛的应用价值.
  
• Select
  论文

  基于混合智能算法的支持向量机的粮食产量预测

  高心怡, 韩飞

  2020, 41(3): 301-306. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.009

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  考虑到粮食产量的非线性,提出一种基于混合智能算法的支持向量机的预测模型,针对粒子群算法(PSO)易于陷入局部最优的特点,融合改进的粒子群算法(GAPSO)以及人工鱼群算法(AFSA)得到混合智能算法(GAPSOAFSA),通过种群自身内部的变异交叉以及族外竞争机制,使得目标函数值向全局最优解快速收敛,提高了算法的全局搜索能力,最终得到支持向量机的最优参数组合.将支持向量机预测模型用于中国粮食产量预测中,通过试验验证了模型的正确性,并证实了该预测模型拥有较好的预测效果.
  
• Select
  论文

  基于BP神经网络的汽油机尾气排放预测

  左付山, 李政原, 吕晓, 张营

  2020, 41(3): 307-313. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.010

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

   为了准确预测汽油机尾气污染物的排放量,基于BP神经网络模型进行了排放预测.针对汽油机尾气排放预测非线性、特征参数多、样本数据量大等特点,以特征参数的数据流信息作为输入,以车辆排放水平为输出;以BP神经网络为基础,分别建立了汽油机CO，HC，NOx排放预测模型;并完成了正常状态、燃油压力异常、进气压力传感器异常3种模式下的实车验证,将汽车排气分析仪的检测结果与预测结果相比较.结果表明:该预测系统能够对3种气体进行预测,具有较高的预测精度,收敛速度较快,可以达到预期结果,且具有较好的可靠性.
  
• Select
  论文

  基于加权稀疏低秩组件编码的猪脸识别算法

  成科扬， 孙家傲, 毛启容， 詹永照

  2020, 41(3): 314-320. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.011

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

   针对养殖行业中动物很难适应耳标的问题，采用非入侵的识别方式进行猪脸识别，提出了基于加权稀疏低秩组件编码的猪脸识别算法.应用视网膜皮层理论与区域协方差滤波器来估计光照，并结合文中新算法提出自适应伽马校正方法对获取的反射分量进行增强，以减少光照对识别结果的影响；同时，采用训练样本中的低秩组件构建字典矩阵，并重构残差函数处理误差，以提升算法应对含有污垢图像的识别性能.在JDD2017猪脸数据集上进行了光照和面部污垢验证试验，分别统计其识别率与耗时情况.结果表明:文中所提出算法显著优于传统稀疏表示方法，具有容忍光照变化、污垢和训练耗时短的优点.
  
• Select
  论文

  基于改进遗传算法的区间光谱特征波长变量选择方法

  刘鑫，冒智康，张小鸣，李绍稳，金秀

  2020, 41(3): 321-327. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.012

    可视化   收藏

  为提高土壤养分近红外光谱预测模型的鲁棒性和预测精度，提出一种基于改进遗传算法的近红外区间光谱特征波长变量选择方法.利用土壤速效磷近红外光谱全光谱波长变量纯度梯度的正负变化次数将全光谱划分为多个波长间隔，以偏最小二乘回归模型（PLSR）输出的变量投影重要性系数(VVIP)大于1作为提取准则，提取对土壤养分预测目标量解释性较强的波长间隔，并合并成一个区间光谱.建立区间光谱特征波长变量（FWV）PLSR模型，利用改进遗传算法选择PLSR的均方根误差为最小对应的FWV为最优FWV.试验结果表明：该方法在区间光谱选择最优FWV，能提高回归模型的鲁棒性和预测精度，简化模型结构；改进遗传算法采用一种改进的实数编码差分变异算子，扩大了全局最优解搜索空间，提高了收敛速度.
  
• Select
  论文

  竹类种质资源图像采集实时定位方法

  武翠云, 徐静, 岳想想, 李绍稳

  2020, 41(3): 328-333. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.013

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对目前竹类种质资源数据采集方式单一、费时费力等采集方式落后的问题,提出了基于Android平台的竹类种质资源图像采集实时定位模型和方法.选择将COO定位与GPS定位结合的移动定位方法,研究了实时定位算法—利用最小平方法消除无损Kalman滤波法中的异常值从而产生一种新的改进算法,最后探讨了数据与图像的整合方法的实现,采用EXIF格式实现图像、GPS 信息、方位、文本等一体的图像表达.结果表明,该改进算法能有效去除异常值,为更加准确有效地对竹类种质资源数据进行采集提供了技术支持.
• Select
  论文

  基于多维度光谱特征波长提取大豆冠层SPAD值估算模型

  王璐, 李伟凯, 关海鸥, 于崧, 侯玉龙

  2020, 41(3): 334-338. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.014

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  应用多种光谱特征波长段提取技术,研究了全生育期大豆冠层的近红外光谱曲线特性,提出了基于多维度光谱特征波长提取的大豆冠层叶绿素相对含量(SPAD值)估算模型.在大豆冠层原始近红外光谱曲线中,优选多元散射校正预处理和偏最小二乘回归法建模.经多元散射校正预处理后,应用竞争性自适应重加权采样算法(CARS)、主成分分析法（PCA）和连续投影算法（SPA）,提取大豆冠层的光谱特征波长数量分别为22,51和12个.以此特征波长为基础,利用偏最小二乘回归法和多元线性回归法(MLR),分别建立大豆冠层SPAD值估算模型.结果表明CARSMLR模型试验效果较好,该模型校正样本和预测样本SPAD值的均方根误差分别为5.67和5.94,平均值约为5.81.
  
• Select
  论文

  基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法

  张连宽, 张程, 岑冠军, 高燕

  2020, 41(3): 339-345. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.015

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了及时掌握严重危害蔬菜生长的害虫—黄曲条跳甲的发生状况及其危害程度,提出了基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法.首先,采用最大类间方差法(OTSU)获得图像的黄色诱捕板区域.在黄色诱捕板上以连通区域面积阈值获得候选区域,并对候选区采用OTSU算法、颜色平滑算法和主动轮廓模型进行目标图像分割.在此基础上,对候选区域提取颜色特征、纹理特征和几何特征,并采用支持向量机的方法,对黄曲条跳甲进行识别和计数.所提出的基于黄色诱捕板的黄曲条跳甲识别与计数方法的准确率、精确率和召回率分别为88.16％,92.00％和81.56％,达到了及时获得黄曲条跳甲灾情的目标.
  
• Select
  论文

  植保无人飞机的抗风能力测试系统的研发

  刘燕， 陈彬， 张井超， 张晓， 陈小兵

  2020, 41(3): 346-352. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.016

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

   针对抗风能力是衡量植保无人飞机飞行稳定性、安全性和喷洒作业质量的重要指标，研发了基于变频控制技术的植保无人飞机抗风能力测试系统.该抗风能力测试系统包括轴流风机总成、液压升降平台、变频控制装置和气流场监测装置等4个部分.气流场监测采用网格化测量方法，使用风速传感器测量各节点的风速，采集了不同频率和不同离地高度下风机制造的各节点风速和风向.试验结果表明：在自然风速低于3 m·s-1的情况下，该抗风能力测试系统能生成长约5 m、直径约3 m、风速带离地高度为3~7 m的可调横向侧风圆柱形气流场，且风向一致，可满足植保无人飞机抗风能力测试试验的需要.
  
• Select
  论文

  基于微分法串联机器人的误差敏感度分析

  陈华, 刘新宇, 赵学峰

  2020, 41(3): 353-358. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.017

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提高串联机器人的绝对定位精度,提出了一种基于微分法和矩阵法的机器人误差源分析方法.首先分析单个连杆姿态矩阵的微小误差;然后利用积分法分析多个连杆末端的位姿误差,采用微分法和修正DenavitHartenberg(MDH)运动学模型,对末端位姿误差的敏感度进一步分析;最后通过Matlab软件分析,分别得出机器人4个关节的扭角和转角对末端位姿影响的曲线图,以及连杆长度和偏移量对末端位姿影响的曲线图,对影响末端位姿的几何参数进行运动学误差分析和规避,即可从源头上解决串联机器人绝对定位精度的问题.
  
• Select
  论文

  机坪感知场景下WSNON接入机制与协议

  陈维兴, 苏景芳, 孟美含

  2020, 41(3): 359-365. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.018

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  针对机坪网络WSN(wireless sensor network)ON(opportunistic network)的接入问题,利用ON束协议的方式提出了一种基于博弈论的WSN与ON相融合的簇首选举方法(cluster head election method based on game theory,CEGT),在机坪网络特殊的接入环境下,CEGT可有效改善网络的连通性.在WSN节点分簇阶段,通过衡量多种节点的社会属性建立博弈模型,可使网络能耗更加均衡地选取簇首.在束协议下,簇首与移动智能体(Magent)通信的有效性,即接入质量决定网络的品质性能.仿真结果表明:使用CEGT控制方法可合理选举簇首,将节点死亡率降低到57％,达到延长网络生命周期的目的;在束协议下,节点数目及缓存容量不同时,相比无Magent边界区域的情况,Magent产生的相遇机会使簇首的投递率有明显提高,实现了ON的高效接入.
  
• Select
  论文

  基于Copula EDA优化BP神经网络的表面粗糙度预测

  裴宏杰, 陈钰荧, 李公安, 刘成石, 王贵成

  2020, 41(3): 366-372. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2020.03.019

  PDF全文 ( )   可视化   收藏

  为了提高预测机械加工表面粗糙度的精度,提出了基于Copula分布估计算法(estimation of distribution algorithm,EDA)优化BP神经网络的方法.以铣削45#钢为试验对象,采用控制变量法进行切削试验.在线测量主切削力、轴向力、径向力和振幅,并进行数据处理,得到相应切削力的平均值、标准差、均方根值及振幅,同时离线测量二维粗糙度Ra、三维粗糙度平均值Sa和均方根值Sq.对切削分力的平均值、标准差、均方根值及振幅与粗糙度做相关性分析,选择Kendall秩相关系数最大的主切削力平均值作为输入变量,输入BP神经网络和基于Copula EDA优化BP神经网络,进行训练和预测.试验结果表明:基于Copula EDA优化BP神经网络的预测精度总体高于BP神经网络的预测精度,对Ra,Sa和Sq的平均预测精度分别达到91.98％,91.03％和89.10％.