应用科学学报

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2019, 37(3): 0-0.

摘要 ( 550 )

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基于PLSA和BoW的高分遥感影像小型港口检测

毕奇, 童心, 张济勇, 许凯, 张涵, 秦昆

2019, 37(3): 301-312. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.001

摘要 ( 952 )

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高分辨率遥感影像可以为小型港口的监管提供有效途径.针对小型港口形态多样、特征难以描述等问题，研究了一种基于概率潜在语义分析（probabilistic latent semanticanalysis，PLSA）模型和词袋（bag of words，BoW）模型的小型港口检测方法.该方法首先提取水岸线以缩小搜索范围；然后将灰度直方图、归一化差分水体指数、分形维数特征引入PLSA模型生成特征描述集，将加速鲁棒特征向量引入BoW模型生成视觉词典；根据以上特征描述集和构建的小型港口样本库训练SVM分类器，利用22幅影像进行小型港口检测实验.实验结果表明，相比于只使用常见单一特征或单一模型，该方法的检测结果更佳，耗时更少.

基于细粒度指纹的室内定位系统

田熙燕, 杜留锋

2019, 37(3): 313-326. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.002

摘要 ( 838 )

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为提高室内定位系统的精度和稳定性，提出了一种基于Wi-Fi信道状态信息（channel state information，CSI）的指纹定位技术.CSI通过子载波表征了细粒度的信道信息，能更好地对抗室内多径效应等干扰.在此基础上，借助矩阵完备理论实现了一种高效、精确的指纹库构建方案；借助贝叶斯准则实现了稳定、实时的在线指纹匹配.两个室内场景的实地测评表明，所提方案在指纹库构建精度以及定位性能方面均达到了预期目标.

基于自然语言处理的蛋白质小分子亲和力值预测

欧阳志友, 陈晨, 王愉茜, 陈金刚, 殷昭, 周青松

2019, 37(3): 327-335. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.003

摘要 ( 2411 )

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蛋白质与小分子的相互作用研究对药物的研发非常重要，而现有的蛋白质小分子亲和力值的预测方法存在成本高、精度低等问题.为此提出了一种新的蛋白质小分子亲和力值的预测方法，利用自然语言处理技术对蛋白质结构数据与小分子指纹数据进行处理，并利用梯度提升决策树模型进行预测.实验表明，该方法的精度较原有方案有较大提高.

三维光声图像重建的交替方向加权算法

齐梦雨, 赵丽丽, 刘欣, 严壮志

2019, 37(3): 336-348. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.004

摘要 ( 802 )

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为了在探测器数目有限的欠采样条件下提高三维光声重建图像的精度和空间分辨率，提出了一种基于结构先验信息加权的稀疏重建算法.利用待成像组织的结构先验信息对传统交替方向算法的迭代过程加以约束并对算法流程进行改进，将重建结果与最小平方QR分解法以及传统交替方向法进行对比.仿真实验结果表明，所提算法在欠采样条件下能够有效地抑制伪影，重建出空间分辨率和精度更高的三维光声图像.

基于DMA与改进GPC算法的超细缝合线直径控制技术

王德明, 隋修武, 张杨, 万凯新, 石峰

2019, 37(3): 349-358. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.005

摘要 ( 884 )

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针对传统超细医用可吸收缝合线的线径检测速度慢、精度低，且因缝合线成形过程不易控制导致线径不均的问题，提出了一种适用于此类缝合线的快速测量与高精度控制方法，并设计了对应的控制系统.该系统基于嵌入式系统STM32，搭载线阵电荷耦合器件（charge-coupled device，CCD）图像传感器、14位CCD信号处理器AD9822、直接存储器访问（direct memory access，DMA）以及改进的自适应广义预测控制（generalized predictivecontrol，GPC）算法.将该控制技术应用于JK1601型纺丝机上可以制作出了满足美国药典第32版要求的缝合线样本，且线径的均匀性从原来的74.6%提升到95%以上.

周围神经MicroCT图像中神经束区域的自动分离

李芳, 钟映春, 戚剑, 罗鹏

2019, 37(3): 359-368. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.006

摘要 ( 660 )

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针对经过饱和氯化钙染色的四肢周围神经MicroCT扫描图像，提出了一种自动分离神经束区域的方法.1）手工标注第1幅扫描图像中的神经束轮廓和非轮廓区域；2）采用稀疏自动编码机方法提取神经束轮廓和非轮廓的特征并训练神经网络，进而自动识别分离第2幅图像中神经束区域；3）将第2幅图像中的神经束轮廓作为标注样本去训练新的神经网络；4）不断循环该过程直至序列图像全部处理完成.实验结果表明，所提出的神经束轮廓自动分离方法可以达到手工分离精度的84.7%，处理完成522幅图像需要花费0.3~0.4 h.此外，该方法不仅能快速准确地分离出序列图像中的单根神经束，而且还能分离出分裂与合并阶段的神经束轮廓，具有比较强的适应性.

一种运算放大器低频噪声测量方法

陈晓娟, 张新超, 姜山, 康爱民

2019, 37(3): 369-377. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.007

摘要 ( 1713 )

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提出一种由分立元件搭建的新型集成运放低频噪声测量系统.首先建立了运算放大器的噪声模型；然后对测试系统的各个模块电路进行设计和仿真；最后通过数据采集卡及频谱分析仪对被测集成运放的低频噪声数据进行频域分析.实验结果表明，该方法能够实现集成运放低频噪声10⁰~10⁵ Hz频域内功率谱密度数据的测量和采集，此数据与厂家提供的数据手册中的典型输入等效噪声值基本吻合，测量相对误差为0.039.

融合TF-IDF和LDA的中文FastText短文本分类方法

冯勇, 屈渤浩, 徐红艳, 王嵘冰, 张永刚

2019, 37(3): 378-388. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.008

摘要 ( 1992 )

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FastText文本分类模型具有快速高效的优势，但直接将其用于中文短文本分类则存在精确率不高的问题.为此提出一种融合词频-逆文本频率（term frequency-inverse document frequency，TF-IDF）和隐含狄利克雷分布（latent Dirichlet allocation，LDA）的中文FastText短文本分类方法.该方法在FastText文本分类模型的输入阶段对n元语法模型处理后的词典进行TF-IDF筛选，使用LDA模型进行语料库主题分析，依据所得结果对特征词典进行补充，从而在计算输入词序列向量均值时偏向高区分度的词条，使其更适用于中文短文本分类环境.对比实验结果可知，所提方法在中文短文本分类方面具有更高的精确率.

CFMoment:挖掘数据流频繁闭项集算法

王金伟, 吴少华, 瞿治国

2019, 37(3): 389-397. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.009

摘要 ( 976 )

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在数据流上挖掘频繁闭项集是数据挖掘中关联性挖掘的重要研究课题之一.该文提出了一种高效的数据流频繁闭项挖掘算法——CFMoment，通过使用滑动窗口不断维护数据流中的频繁闭项集，可适用于实时性要求较高的多种数据流处理应用环境.该算法利用项目的有效比特序列表示来减少滑动窗口所需的时间和内存，进一步提升了在数据流中挖掘频繁闭项集的效率并有效降低了运行过程中的内存需求.实验表明，该算法不仅获得了高精度的挖掘结果，而且其运算速度明显快于现有的Moment算法，在数据流上挖掘频繁闭项集的内存消耗更少.

一种彩色图像质量评价方法

曹欣, 李战明, 胡文瑾

2019, 37(3): 398-406. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.010

摘要 ( 899 )

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人眼视觉系统对图像的结构信息高度敏感，且与色彩信息密切相关.但是基于结构相似性图像质量评价方法大多是在不考虑颜色的情况下实现的，为此提出了一种新的图像质量评价方法.首先根据人眼视觉系统特性提取彩色图像的亮度、色调和饱和度，将亮度分量与Scharr算子进行卷积，提取图像亮度通道的边缘特征得到亮度变化强烈部分的边缘特征，同时将色调和饱和度作为色彩特征进行处理；其次提取图像灰度化后的边缘特征以得到亮度变化缓慢部分的边缘特征；最后融合以上特征建立彩色图像质量评价模型.在LIVE数据库上进行的对比实验表明：和其他被广泛采用的图像质量评价算法相比，该算法评价结果总体上与主观评价结果具有更高的一致性.

基于情境要素和用户偏好的旅行方式推荐

王峰, 屈俊峰, 赵永标, 谷琼

2019, 37(3): 407-418. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.011

摘要 ( 729 )

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为给用户推荐满意的旅行方式，针对用户旅行构建旅行情境，并基于移动社交软件采集用户行为数据，进而提取情境要素并完成情境构建过程.根据用户出行具有目的性和偏好的特点，将情境要素与用户偏好相结合，利用情境要素组合间的差异性进行实验.实验表明，在不同情境下，不同的情境要素组合与偏好会导致用户选择不一样的旅行方式.实验综合考虑情境组合差异性，从不同情境组合的视角出发，充分展示用户选择单一旅行方式和组合旅行方式在各种旅行客观条件下的占比，并通过用户满意度来证明该文模型可为用户推荐更加契合需求的旅行方案.在不同数据集NDCG@5、NDCG@10和MAP上的T测试结果显示，该文提出的推荐方法性能相比于Pearson相关系数的CF方法和加权slot-one算法具有显著优势.

基于超像素分割的图像复制粘贴篡改检测

刘佳睿, 卢伟, 刘轲, 黄信朝, 蔺聪, 刘先进

2019, 37(3): 419-426. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.012

摘要 ( 842 )

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提出了一种基于超像素分割的结果进行聚类来检测复制粘贴篡改区域的方法.常规K-means等点聚类方法是直接对点进行聚类分析，而该方法则是将若干随机种子置于图像中，借助于超像素分割方法进行区域分割，随后获得包含预先匹配特征点的区域.所提算法以此区域内匹配特征点的数目作为衡量标准，判定区域内的匹配特征点是否为有效特征点.当匹配点的数目到达某个阈值时则将子区域内的点聚为一类，这样聚类的结果更加贴近图像内容，符合实际情况.实验结果表明，所提方法比传统的SIFT等方法更加有效.

基于三轴加速度传感器人体姿态识别的特征选择

范书瑞, 贾雅亭, 刘晶花

2019, 37(3): 427-436. doi:10.3969/j.issn.0255-8297.2019.03.013

摘要 ( 1530 )

PDF (2048KB) ( 297 )

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为解决人体运动模式识别中姿态分类问题，详细研究了人体姿态识别的特征选择.通过统计三轴加速度传感器的x轴、y轴、z轴等信号，获得标准差、偏度和峰度等117种特征.将Fisher score、relief-F和Chi square 3种算法与层次分类方法相结合选择出特征子集，采用支持向量机对动作进行分类.实验表明，利用3种特征选择算法所选择出的特征集有助于较高精度地识别站立、坐和躺3种静态动作以及走、上楼、下楼3种动态动作，且有利于后续进行低复杂度在线识别方法研究.

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