浙江工业大学学报

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宣琦，方宾伟，王金宝，傅晨波，朱威，郑雅羽

2018, 46(5): 473-480.

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珍珠企业在珍珠分类的过程中需要同时考虑珍珠的形状、纹理和色泽等特征信息,传统珍珠分类方法只针对单一特征对其进行分类,因此提取珍珠的多个特征对其进行分类有着现实意义.在利用单目多视角摄像装置直接获取5个不同视角的珍珠表面图像并进行预处理之后,参考实际人工分类的步骤,用珍珠边缘轮廓得到其傅里叶级数的系数作为形状特征,并用灰度共生矩阵得到珍珠的全局纹理特征,此外还设计了一种新的局部纹理特征提取方法;通过从珍珠的多个视图中提取珍珠的形状特征、全局纹理特征和局部纹理特征,进而构建支持向量机分类器,实现二分类.实验结果表明:所提出的特征提取方法有效,在1100颗测试珍珠上分类精度达到85.73%.

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基于深度学习辅助的动态人脸跟踪方法

潘今一，王钦，王伟，王亚蒙，刘建烽

2018, 46(5): 481-486.

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动态人脸跟踪过程中,现有的跟踪算法存在快速运动、遮挡和频繁进出摄像机视野下无法及时判定跟踪漂移导致跟踪失败,而目标再出现时作为新的目标进行跟踪.针对以上难题,提出一种融合跟踪校验和深度学习识别辅助的动态人脸跟踪算法(Kernelized correlation filter with verification and recognition,KCFVR).跟踪算法核心是结合核相关滤波框架,通过跟踪校验算法判定人脸目标是否跟踪漂移导致跟踪失败;在目标重新出现时,结合深度学习网络识别辅助方法判定是否为新目标.实验结果表明:跟踪校验算法及时减少跟踪误差积累,识别辅助算法在跟踪成功率及识别精度上,都取得较优的实验结果,实现同一人脸目标的实时、持续跟踪.

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基于CLF的移动舞台机器人轨迹跟踪预测控制

何德峰，郭晓慧，姬超超，倪洪杰

2018, 46(5): 487-491.

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针对移动舞台机器人的轨迹跟踪和区域受限控制问题,提出一种参数化模型预测控制算法.该算法的主要思想是离线构造移动舞台机器人误差系统的一个控制Lyapunov函数(CLF),再根据CLF主动控制方法设计可调预测控制器,并通过在线滚动优化给定性能指标计算控制器的可调参数,在保证控制器自适应性的同时降低了MPC计算量,保证了优化问题的递推可行性和闭环系统的稳定性.最后,以"圆"为参考轨迹做仿真验证,仿真结果表明:该算法具有快速、精确和全局稳定的良好特性.

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基于GPU的局部指纹频谱特性估计的实现

南余荣，王福良

2018, 46(5): 492-495.

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针对已知指纹图像增强系统中指纹局部频谱特性估计的计算负荷大,基于CPU实现后执行时间较长的问题,提出了一种基于GPU的CUDA并行实现方法来提高运算速度.利用不同CUDA线程块来并行处理不同的局部指纹图像,同时线程块中的多线程对相应局部指纹的频谱特性估计进行并行优化,从而完成整个指纹图像的局部频谱特性估计的优化.通过对FVC2000数据库中大量的指纹图像进行测试,得到相应的执行时间并与其基于CPU实现的执行时间相比较.结果显示:通过该基于GPU的CUDA并行实现方法,局部指纹频谱特性估计的执行时间显著减少,从而可以提高已知指纹图像增强系统的运算速度.

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基于受众兴趣识别的智能广告展示系统设计

郑雅羽，陈杰华，贾婷婷

2018, 46(5): 496-501.

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传统的广告展示系统无法根据当前受众喜好推送相应的广告,为此提出了一种基于英伟达Jetson TX1视觉开发平台的智能广告展示系统.在没有人为决策的情况下,该系统能够对摄像头采集的周围人物信息进行分析,通过决策自行推送最适合当前受众的广告.采用Faster R-CNN对人脸进行识别分类,获取目标场景中的人数及人脸图像信息;通过多层卷积结构的CNN对人脸图像信息分别进行性别和年龄的识别;根据分类结果采用多层卷积结构的CNN进行分值计算,从而推送最适合当前受众的广告.实验结果表明:为了验证算法的有效性,基于Gstreamer和GTK+实现了相应的播放器,该智能广告展示系统较好地实现了广告的精准播放.

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异步连接操作的峰值功率建模

杨良怀，张璐，范玉雷

2018, 46(5): 502-508.

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功率感知数据库系统的峰值功率研究是解决数据中心能效的重要议题.非运行时峰值功率的估算的挑战在于没有运行时的系统信息作为模型的输入.为克服估算困难,提出了使用CPU密集度作为CPU功耗指示量,理论上分析了异步I/O连接算法在峰值功率发生阶段的特性,通过模拟连接算法峰值功率发生阶段算法行为来估算该阶段最大CPU密集度,根据CPU密集度与CPU功率的内在联系建立异步I/O连接算法的峰值功率预测模型.实验表明:所提预测方法具有较好的预测准确性,平均相对误差低于4%.

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面向物联网的分布式均分Lasso算法

江颉，高俊骁，王婷

2018, 46(5): 509-514.

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作为一种基于一范式的特征选择方法,Lasso算法具有能够准确、迅速且稳定地选择出重要变量的特性.在面对物联网的数据集时,可以通过这一算法进行特征选择降低分类算法的计算消耗.分布式均分Lasso算法是一种结合Hadoop分布式计算与均分Lasso算法的融合算法,通过对特征集的拆分、对特征子集的并行化特征选择以及矩阵运算的并行化来提高算法运算效率,解决传统Lasso算法在高维度数据集以及小样本数据集上遇到的问题.通过对比实验可知这一算法的可行性、准确性与效率.

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基于AHP和k-means算法的电力用户信用度评价

胡亚红，方豪达，江大川，邵长领，刘瑞

2018, 46(5): 515-521.

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目前电力用户的信用度得到了高度的重视.如何评价用户的信用度是电力企业需要解决的重要问题.通过分析电力用户的特性,建立了居民用户和企业用户的信用度评价指标体系.在此指标体系的基础上,使用层次分析法计算出用户的信用度,并根据计算结果为电力用户进行信用等级划分.为弥补层次分析法主观性较强的缺点,使用k-means算法对层次分析法的结果进行检验和修正,得到最终的电力用户信用度等级.实验结果表明电力用户信用度评价算法有效可行.

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基于线结构光和单应性的点云获取方法

吴福理，吴嘉盛，丁维龙

2018, 46(5): 522-527.

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为获取被测物表面三维点云数据,基于线结构光和平面单应性,提出了一种不需要相机标定的点云获取方法.首先令线结构光扫描被测物表面,以相机采集变形光条纹图像.然后根据事先在光平面中设置的4个控制点的像素坐标和空间坐标,求解光平面从图像坐标系到世界坐标系的变换矩阵.通过该矩阵将线结构光与被测物的截交线,即光条纹,校正透视失真并变换为被测物的截面图,从而获得光条纹上被测点的三维坐标.为验证方法的有效性,分别以球体、圆柱体和长方体为被测物,对该方法进行点云获取精度测试.实验表明:误差在1 mm以内的点数约占总点数的85%,误差在0.5mm以内的点数约占总点数的60%.相比传统的需要相机标定的线结构光测量方法,该方法原理更简洁,鲁棒性更强,可用于以低成本快速搭建三维点云获取系统.

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基于TFN-AHP的化工工艺安全评估分析

竺超明，方飞，李鹏欢，毛科技

2018, 46(5): 528-532.

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化工作为我国现阶段的高危行业,为了降低化工安全生产过程中发生事故的概率,研究实现了许多化工工艺风险评估技术和相关的化工工艺安全评估内容;基于此,结合无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSN)对危险化工工艺安全生产进行总体评估,首先提出了基于三角模糊数(TFN)和层次分析法(AHP)的模糊综合评价法构建层次指标体系,并计算各层次评价因素权重;然后采用模糊正态分布模型计算评判集隶属度来构建模糊关系矩阵;最后通过多层次综合评价对危险化工工艺生产进行安全评估;从实验结果可知:该方法评估结果较客观、较为符合人们主观预测.

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中小零售企业电子商务商业运营模式框架研究

孟志青，吕智翔

2018, 46(5): 533-539.

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近年来,零售电子商务市场迅速繁荣的背后是零售电商之间的激烈竞争,特别是零售电商的经营运营模式框架极易模仿,使得好的经营运营模式框架很快趋同后变坏,从而导致了零售电商的利润低下,生存困难.因此,寻找适合我国中小零售企业电商商业运营模式框架发展问题成为非常重要的课题.以浙江省中小企业电子商务商业运营模式框架研究为例,从分析商业运营模式的转变、重构以及创新等框架作为切入点,通过数值分析给出了中小零售企业电商商业运营模式框架网状图及相关性分析,并给出一些商业运营模式框架发展建议,对中小零售电商的商业运营模式框架实践具有一定的理论指导作用.

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基于层次包围盒与平均单元格的三角网格求交

寿华好，周超

2018, 46(5): 540-543.

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层次包围盒法,通过在求交过程中对模型包围盒地不断划分,最终筛选掉大量不相交的三角面片.平均单元格法,对求交模型进行预处理,以加快相交元素对的获取.综合两种方法的各自优势,提出一种混合的求交算法,对两个模型分别创建各自包围盒,进行层次包围盒法,粗略地排除不相交的三角形;再采用平均单元格法,将相交的三角形准确地定位到各个单元格内.实验结果表明:该算法速度远远大于层次包围盒法,与平均单元格法的速度大致相当,但是消耗的内存却大大减少,使得该方法更适用于巨大的模型场景.

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一类复合衰退过程的预测维修系统

尤明懿

2018, 46(5): 544-549.

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提出一类面向连续衰退与突变损伤复合衰退过程的预测维修系统,该系统包括:状态监测数据采集模块、判断模块、参数更新与维修规划模块、执行模块.针对连续衰退与突变损伤复合衰退过程,系统利用采样间隔内未发生突变损伤的状态监测信息更新衰退速率参数,而对采样间隔内发生突变损伤的情况保留最近更新的衰退速率参数,并基于更新后的衰退模型参数开展维修规划.该预测维修系统充分利用了每个特定系统的状态监测信息以开展维修规划,有望提升维修策略的效果.

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考虑碳排放的选址-路径问题研究

赵燕伟，钱振宇，张景玲，张春苗

2018, 46(5): 550-557.

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针对物流配送中的选址-路径问题,在车辆路径安排时加入了碳排放的考虑,建立了包含碳排放、配送成本和客户满意度的多目标优化模型,提出了一种基于禁忌搜索的超启发式算法.在超启发式算法的框架中,构建了一系列基于问题特征的底层启发式算子,设计了禁忌搜索作为高层启发式策略.以某地区物流配送实例进行仿真实验,通过超启发式算法和NSGA-II算法比较证明,所提算法可以更好地解决选址路径的多目标问题,能较快地找到更优解,达到较高的搜索效率和算法稳定性.与传统的启发式算法相比,该算法具有很好的通用性,可以很容易推广到其他选址-路径变种问题上.

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瞬时有效磨粒数影响因素仿真研究

姚春燕，李矿伟，毛炜，张威，李贺杰，张伟

2018, 46(5): 558-563.

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在磁感应游离磨粒线锯切割过程中,吸附到锯丝上的瞬时有效磨粒数对切割性能有很大的影响.基于锯丝周围形成的高梯度磁场中磁性磨粒的受力分析,从研究磨粒运动着手,将切削液视为连续介质,磁性磨粒为离散体系,综合考虑磨粒所受的磁力、磨浆流体曳力,应用有限元软件COMSOL进行了磨浆的供浆方向、供浆速度和切削液动力黏度对瞬时有效磨粒数影响的仿真研究.结果表明:磨浆的供浆与磁场方向平行时,更多瞬时有效磨粒集中吸附在锯丝的一侧参与切割;随着供浆速度的增大,瞬时有效磨粒数较少,1s内锯丝吸附的有效磨粒总数先增加后减少,当供浆速度为12mm/s时,有效磨粒总数最多;选取切削液动力黏度为0.004 7Pa·s,瞬时有效磨粒数较多且磨粒在切削液中分散性较好.

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高精度移动小车载具位姿检测平台仿真设计

占红武，丁信斌，胥芳

2018, 46(5): 564-569.

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高精度移动小车载具的定位机制和控制算法中,需要先对小车位姿进行高精度、实时的检测。为此设计了机器视觉位姿检测实验平台,选用高分辨率高帧率相机对小车进行实时拍照,通过面积法对相机光轴垂直度进行调节保证相机安装精度,选用世界坐标已知的X靶面作为标定板,采用改进的Harris算子提取图像亚像素级的特征角点。利用Matlab对相机进行标定和安装检测,得到世界坐标和图像坐标之间的映射关系和相机倾斜方向。实验结果表明:该实验平台可以达到预期的功能和精度需求,为后续小车位姿检测奠定了基础。

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堆石料崩解分形特征及其对堆石坝渗流影响

韩培锋，樊晓一，田述军，姜兆华

2018, 46(5): 570-574.

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堆石料尤其是软岩堆石料遇水易崩解,引起堆石坝渗流场改变,对大坝安全运行造成影响。选取岷江上游某水电站堆石料泥灰岩和粉砂岩进行耐崩解性试验和渗透试验,分析崩解过程中堆石料的分形特征及其对堆石料渗流特性的影响。研究表明:堆石料崩解过程中颗粒粒径分维值随时间呈对数增长关系,堆石料的渗透系数随着分维值的增大而快速降低,利用SPSS软件对堆石料崩解过程中的渗透系数k与分维值D进行回归分析,发现两者存在线性负相关k=a-bD,说明堆石料的分维值越大,则其渗透性越差。研究结果可以为软岩堆石料在大坝运行期间的渗流特性提供参考,为软岩堆石料应用于堆石坝提供依据。

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两相体系中全细胞转化法制备托莫西汀中间体

欧志敏，王莹，泮佳莹

2018, 46(5): 575-580.

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研究了磷酸盐缓冲液/有机溶剂两相体系中,热带假丝酵母Candida tropicalis CGMCC NO.15016不对称还原3-羰基-3-苯基丙酸乙酯制备(R)-3-羟基-3-苯基丙酸乙酯的过程.利用二硝基水杨酸(DNS)法研究了有机溶剂对细胞的毒性,采用单因素法考察了相体积比、温度、磷酸盐缓冲液pH、底物浓度和菌体浓度等对不对称还原转化的影响,确定了V(磷酸盐缓冲液)∶V(邻苯二甲酸二丁酯两相体系)=1∶1为最佳反应体系,在最优转化条件下,转化率及对映体过剩值均可达到100%.

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中药白芍亲缘性分析及分子鉴定标记的筛选

李敏，洪露，茅学群

2018, 46(5): 581-584.

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提取4种白芍的DNA基因组,筛选26条随机引物对浙白芍、亳白芍、山白芍和川白芍进行PCR扩增,共扩增出385条带,多态百分率为89%.聚类分析得到山白芍与亳白芍遗传相似性系数最高(为0.723 7),而与浙白芍的遗传相似性系数最低(为0.520 2).其中引物S17,S7,S61,S98筛选到浙江白芍、安徽白芍和山东白芍的分子鉴定标记.实验筛选获得的分子鉴定标记经克隆和测序后,可为白芍的特异性PCR鉴定的引物设计打下基础,也为其他中药材品种的分子水平的鉴定研究提供参考.

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利用污泥烧制陶粒滤料的实验研究

林春绵，王建超，甄万顺

2018, 46(5): 585-590.

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污泥的处理一直是水处理面临的一大难题,尤其是某些含难降解有机污染物或重金属的污泥.近年来,发现烧制陶粒是这类污泥处置与资源化利用的有效途径之一.以给水污泥、污水污泥和黏土为主要原料烧制陶粒滤料,考察了各主要因素(原料配比、预热温度、升温速率、焙烧温度和保温时间)对产品性能(表观密度、堆积密度和吸水率)的影响.结果表明:以3种原料烧制陶粒滤料是可行的,预热温度对陶粒滤料性能影响不大,原料配比、升温速率、焙烧温度和保温时间对陶粒滤料的性能有不同影响.

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