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2007年 20卷 4期 刊出日期 2007-08-25 论文与报告 研究与应用   论文与报告 439 一种基于3像素基元组合的直线描述与检测方法* 危辉，刘斌 边缘或轮廓是实现图像理解的最重要线索之一，其中直线边缘占很大比例.边缘检测之后得到的仍然是离散的点，直线检测可将它们汇聚起来.本文提出一种基于3像素基元组合的直线描述与检测方法，用于将可形成直线段的若干邻接像素点向量化.先定义在栅格方式下能够组合构成锯齿状直线的基本单元，接着定义由基元组合成直线段的规则，并证明这一组合规则是可行的，然后给出在基元基础上的直线聚类算法.通过在真实场景上与以往经典直线检测算法相比，本算法在时间、内存消耗、检测准确性上都有较显著的进步，其结果不需施加端点确定、假直线过滤、多条共线直线段的分割等后继操作. 2007 Vol. 20 (4): 439-449 [摘要] ( 214 ) [HTML 1KB] [PDF 1685KB] ( 304 ) 450 不完备信息系统中基于特征关系的粗集模型* 杨习贝，杨静宇，吴陈，於东军 考虑一种广义的不完备信息系统，其中同时具有缺席和遗漏型未知属性值.在这种广义的不完备信息系统中，深入研究特征关系，探讨根据特征关系进行分类而有可能出现的2种不合理的情形，进而提出Ⅰ型和Ⅱ型2种特征关系.在此基础上，结合这两者的优点，构建Ⅲ型特征关系.最后用1个实例说明3种特征关系在处理广义不完备信息系统时的有效性. 2007 Vol. 20 (4): 450-457 [摘要] ( 251 ) [HTML 1KB] [PDF 349KB] ( 268 ) 458 自适应并行蚁群算法 姚宝珍 蚁群算法是一种模拟进化算法，具有很强的全局搜索能力.本文提出一种自适应的并行蚁群算法(APACO)，该算法可以根据不同的搜索阶段，自适应确定参数的最优组合，在一定程度上避免停滞现象的出现并加速算法收敛.而且自适应的迁移策略可以较大丰富系统多样性的同时也较大降低子蚁群间的通信量，有效提高算法的搜索质量和缩短算法的运行时间.最后选用中国CHN144问题对该算法进行检验，结果显示该算法具有较好的稳定性和较快的收敛速度. 2007 Vol. 20 (4): 458-462 [摘要] ( 292 ) [HTML 1KB] [PDF 405KB] ( 318 ) 463 多变量时间序列异常样本的识别* 翁小清，沈钧毅 多变量时间序列(MTS)在金融、多媒体、医学等领域的应用是非常普遍的.与其它多变量时间序列样本显著不同的样本，我们称之为异常样本.本文提出一种基于局部稀疏系数的多变量时间序列异常样本的识别算法，使用扩展的Frobenius范数来计算2个MTS样本之间相似性.使用两阶段顺序查询来进行k近邻查找，将不可能成为候选异常样本的MTS样本剪去.在2个实际数据集上进行实验，实验结果验证算法的有效性. 2007 Vol. 20 (4): 463-468 [摘要] ( 281 ) [HTML 1KB] [PDF 603KB] ( 402 ) 469 相变热图序列中等温线的自动提取* 王晓年，冯祖仁，张苗 针对相变热图中相变线的提取问题，提出一种新的序列图像分割方法.把原图像序列变换成一组具有关联关系的合成图像，并用合成图像的分割实现相变线的提取.为了消除模型表面的镜面反射取得满足一致性要求的结果，建立特征图像表面的光照模型，并利用协调优化方法获取镜面反射方程的参数.然后采用动态规划得到最优分割结果.该方法能有效消除镜面反射、减小计算量且提高算法的抗干扰能力.通过实例计算得到合理结果，表明该方法的有效性. 2007 Vol. 20 (4): 469-477 [摘要] ( 243 ) [HTML 1KB] [PDF 1886KB] ( 343 ) 478 一种基于Rough集理论的两阶段禁忌搜索算法* 李凡，刘启和，杨国纬 针对以旅行商问题(TSP)为代表的组合优化问题提出一种基于Rough集理论的两阶段禁忌搜索算法.该算法没有采用多数自适应禁忌搜索算法所用的动态调整禁忌搜索参数的方式平衡集中性搜索和多样性搜索，而是采用两阶段搜索策略.第一阶段着眼于多样性搜索.通过激励搜索过程远离起点，对解空间进行相当程度的探索，在此基础上构造希望区域决策表，继而获得希望区域.第二阶段着眼于集中性搜索.以包含希望区域的最佳解作为起点进行集中性搜索.在选择当前解时，利用多样性搜索得到的路径信息进行有条件的限制.TSP基准问题的计算结果表明该算法是可行有效的. 2007 Vol. 20 (4): 478-484 [摘要] ( 271 ) [HTML 1KB] [PDF 552KB] ( 378 ) 485 一种自动的唇部定位及唇轮廓提取、跟踪方法* 王晓平，郝玉峰，付德刚，袁春伟 实现一种结合CbCr颜色空间、Fisher变换及变形模板的自动唇部定位及唇轮廓提取、跟踪方法.首先在CbCr空间建立肤色模型进行人脸检测、定位，并由人脸几何特征进行唇部粗定位.然后结合唇色模型进行Fisher变换使肤、唇色差别明显化，提出根据亮度信息对变换结果预处理后用Otsu法进行图像分割，经唇色模型进一步验证后实现唇部精定位.再使用变形模板来进行嘴唇轮廓特征提取，为增强内轮廓定位的鲁棒性，本文提出对经亮度预处理和唇色模型验证得到的口腔区域边缘图进行曲线拟合来实现内轮廓定位.最后，将唇读图像序列中上一帧的唇部定位结果拓展后作为当前帧的预测区域再进行处理来实现唇动跟踪. 2007 Vol. 20 (4): 485-491 [摘要] ( 281 ) [HTML 1KB] [PDF 1460KB] ( 779 ) 492 基于自适应高斯核支持向量机的室内人体存在检测* 胡春华，马旭东，戴先中 服务监控对象人体存在检测是室内移动机器人应用中定位、识别与跟踪人的基础，但室内环境的复杂多变性与视觉系统的移动给人体检测带来很大的困难，使得人体检测结果不稳定且有效性差，为此，本文提出一种基于室内移动机器人视觉系统的人体存在检测方法.首先采用多尺度小波变换检测法与边缘连接算子相结合的方法提取图片边缘特征，并提出一种形态学方法去除非目标小区域、不封闭的边缘线或孤立点，利用边缘图片的不变Hu矩作为模式识别特征向量.然后应用自适应高斯核函数软间隔支持向量机建立两类识别分类器，并与基于不同特征建立分类器的人体存在检测法和基于不同分类方法建立分类器的人体存在检测法进行分析比较，结果表明本文算法是更稳定有效的. 2007 Vol. 20 (4): 492-498 [摘要] ( 245 ) [HTML 1KB] [PDF 397KB] ( 312 ) 499 实时模糊积分融合的快速求解λ算法* 贺升平，覃征 实时模糊积分融合决策中，λ求解过程的效率对融合算法的整体效率的提高具有重要意义.本文详细讨论利用牛顿迭代求解λ值的一种数值算法，可满足实时模糊积分融合决策的需要.文中对λ值一般情况下值域及其与模糊密度集｛gi｝的相互关系进行分析，得出有意义的结论.对于具体的求解过程，给出一种迭代过程中f(λk)和f′(λk)的简洁计算方法.算法收敛快，复杂度低，可广泛应用于工程控制和生产实践. 2007 Vol. 20 (4): 499-504 [摘要] ( 252 ) [HTML 1KB] [PDF 301KB] ( 329 ) 505 基于改进分段半马尔可夫模型的在线序列模式检测* 凌广杰，钱沄涛，贾森 在时间序列数据挖掘中，在线检测在时间上存在任意缩放的相似模式是一个具有挑战性的问题.本文对基于模型匹配的分段半马尔可夫模型进行改进，通过引入偏移量分布、振幅差值分布和前项状态，克服该模型参数难以确定、鲁棒性差的缺点.实验表明，改进分段半马尔可夫模型能够快速准确检测出在时间上存在任意缩放的相似模式. 2007 Vol. 20 (4): 505-511 [摘要] ( 209 ) [HTML 1KB] [PDF 432KB] ( 339 ) 研究与应用 512 N个最频繁项集挖掘算法* 陈晓云，胡运发 频繁项集挖掘算法的计算复杂性和生成的频繁项集数量随着事务集项数的增加呈指数增长，最小支持度阈值成为控制这种增长的关键.然而，实际应用中仅使用支持度阈值难以有效控制频繁项集的规模.为此定义N个最频繁项集挖掘问题，并提出基于支持度阈值动态调整策略的宽度优先搜索算法NApriori和深度优先搜索算法IntvMatrix挖掘N个最频繁项集.实验表明，本文的2种方法的效率比朴素方法高2倍以上，特别当N值较低时，本文方法的效率优势更为明显. 2007 Vol. 20 (4): 512-518 [摘要] ( 222 ) [HTML 1KB] [PDF 457KB] ( 337 ) 519 基于链接划分的分布式WEB信息检索* 张刚，王斌，吴丽辉 分布式信息检索是面向海量WEB信息检索的一种有效手段.本文采用一种基于链接的聚类方法(LIBCA)来对网页数据进行划分，并采用BloomFilter优化LIBCA算法的计算效率，在检索过程中采用CORI集合选择算法和OKAPIBM25检索算法.基于最近3年的TRECWEB实验数据集，对比集中式检索、基于随机划分的分布式检索，实验结果表明，本文方法在P@10的指标上可达到甚至超过集中式检索的效果.效率方面的实验表明利用BloomFilter的LIBCA算法具有较高的划分效率，适合海量数据的处理. 2007 Vol. 20 (4): 519-524 [摘要] ( 259 ) [HTML 1KB] [PDF 350KB] ( 364 ) 525 多Agent动态影响图及其概率分布的近似方法* 姚宏亮，王浩，张佑生，俞奎 将多Agent影响图(MAIDs)在时间上进行扩展，提出一种决策模型:多Agent动态影响图(MADIDs)，用于表示动态环境中多Agent协作的结构关系.为了有效计算MADIDs的概率分布，以Agents之间的策略偏序关系为指导，给出概率分布的一种分解近似方法，进而讨论概率分布在推理中的近似.对MADIDs概率分布计算的复杂性、误差以及误差在时间上的传播进行分析，进而基于KL差分，给出一个可对近似分布的精度和复杂性进行均衡的函数.最后，针对一个表示协作关系的MADID模型，进行实验和算法比较，实验结果显示该概率分布近似方法的有效性. 2007 Vol. 20 (4): 525-532 [摘要] ( 191 ) [HTML 1KB] [PDF 527KB] ( 467 ) 533 基于秘密共享和高阶谱的仿射不变性水印算法* 张力，肖薇薇，纪震 提出一种基于秘密共享和高阶谱的仿射不变性盲水印算法.按照秘密共享将水印分解为n份，只有t个或大于t个用户才能恢复出水印，在增加水印安全性的同时可防止秘密信息的泄漏.在双谱的平移、旋转和尺度不变性向量中嵌入水印来实现仿射不变性.检测过程采用双谱检测是否含有指定的水印，使得在信噪较低时只要具有较大的双谱信息仍能得到较大的检测概率.并利用独立分量分析进行水印的盲分离.在信息恢复之前，利用单向散列函数抵抗欺骗攻击.实验数据证明本文算法对通用水印测试软件Stirmark提供的各种攻击具有较好的鲁棒性. 2007 Vol. 20 (4): 533-537 [摘要] ( 231 ) [HTML 1KB] [PDF 300KB] ( 285 ) 538 时态约束下的频繁模式挖掘算法* 杜奕，卢德唐，李道伦，卫五洲 时态数据是一类重要的数据信息.利用数据中包含的时间属性可以形象描述数据中潜在的变化规律，预测将来可能的发展趋势.本文提出一种时态频繁模式挖掘算法(TemFP).根据现有的时态查询函数，该算法给出一种用于存储频繁模式时态属性的双树结构(DB+tree).利用包含DB+tree的时态频繁模式树，使用户定义的时态规则快速查询成为可能.实验结果表明该算法是有效和可扩展的. 2007 Vol. 20 (4): 538-544 [摘要] ( 207 ) [HTML 1KB] [PDF 453KB] ( 432 ) 545 证件照片的特征提取与检索 朱秋煜，黄素娟，王朔中 研究描述人脸特征的有效方法，讨论身份证照片的特征提取和检索.采用自适应肤色检测技术改进通用的肤色检测算法，进行脸部区域的划分.提出DCT系数投影法对面部五官区域进行分割，在各区域中提取面部几何特征.引入描述脸颊和下颔轮廓的曲线参数作为脸形特征，得到对人脸特征更准确的描述.将面部几何特征矢量匹配、脸形曲线参数匹配和脸部图像相关匹配相结合，实现人像照片的准确检索.实验表明该方法性能优良. 2007 Vol. 20 (4): 545-551 [摘要] ( 208 ) [HTML 1KB] [PDF 880KB] ( 617 ) 552 用于非平衡样本分类的近似支持向量机 陶晓燕，姬红兵，董淑福 针对标准的近似支持向量机(PSVM)没有考虑样本分布不平衡的问题，提出一种改进的PSVM算法(MPSVM).根据训练样本数量的不平衡对正负样本集分别分配不同的惩罚因子，并将原始优化问题中的惩罚因子由数值变更为一个对角阵.最后推导出线性和非线性MPSVM的决策函数，并将其与PSVM、非平衡的SVM的运算机理和性能进行比较.实验结果表明，MPSVM的性能优于PSVM，与非平衡SVM方法相比效率更高. 2007 Vol. 20 (4): 552-557 [摘要] ( 191 ) [HTML 1KB] [PDF 353KB] ( 457 ) 558 分层模糊最小最大聚类算法* 杨静，高隽，徐小红，刘旭 聚类是非监督学习的关键问题.本文在模糊最小最大聚类网络(FMMCN)和分层聚类思想的基础上，提出一种分层模糊最小最大聚类算法.与目前的常用聚类算法相比，该方法可以根据问题需要动态确定聚类数目，并克服FMMCN样本输入次序依赖性的缺陷.对相关数据集的实验结果表明该方法具有优良的聚类性能. 2007 Vol. 20 (4): 558-564 [摘要] ( 233 ) [HTML 1KB] [PDF 411KB] ( 262 ) 565 一种存在遮挡的射影重建算法* 刘侍刚，吴成柯，李良福，彭亚丽 提出一种存在遮挡的射影重建算法.该算法利用重投影点代替图像中的遮挡点，进行射影重建，经过多次迭代，最后求到遮挡点的真实图像位置并完成射影重建.该算法的优点是所有的图像及图像点都平等对待.模拟实验和真实实验表明，该射影重建算法具有鲁棒性好、收敛性好及重投影误差小等优点. 2007 Vol. 20 (4): 565-570 [摘要] ( 199 ) [HTML 1KB] [PDF 1162KB] ( 313 ) 571 基于图模型的图像分割并行算法研究与实现* 应伟勤，李元香，徐星，王玲玲 为了提高图模型方法的分割速度，本文提出该方法的一种并行实现方案.该方案通过网格划分来实现相似度矩阵的并行计算.同时考虑到相似度矩阵的稀疏性和矩阵向量乘运算的内在并行性，在该方案中本文设计并行Lanczos算法来求解特征值问题.在MPI环境下的实验结果表明，该并行方案是提高图模型分割方法实时性的有效途径. 2007 Vol. 20 (4): 571-576 [摘要] ( 250 ) [HTML 1KB] [PDF 568KB] ( 460 ) 577 自适应距离加权的中值滤波算法* 金良海，李德华，姚行中 根据空间距离与人类心理感觉的关系，提出一个基于心理距离的加权公式，并结合传统的中值滤波器，构造出一种基于空间距离加权的自适应中值滤波器.实验结果表明，本文的中值滤波器与传统的中值滤波器及其它典型的改进型中值滤波器相比，在抑制脉冲噪声、保护图像细节或边缘方面，具有更好的性能和效果. 2007 Vol. 20 (4): 577-581 [摘要] ( 227 ) [HTML 1KB] [PDF 1029KB] ( 363 )

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