西安电子科技大学
科研成果汇编
徐州经济技术开发区人才办整理
二〇一二年五月
目 录
近两年部分获奖成果
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异构无线网络安全技术及应用 进化计算理论、方法及其应用
密码新型算法的设计安全性分析与应用 光谱图像压缩及其在嫦娥一号中的应用
基于Petri网的自动制造系统死锁分析与控制研究 跳频突发通信传输技术与应用 光电成像系统模型及性能评估研究
无监督新闻视频语义分割与标注算法研究
基于网络探测的IP网络拓扑发现和性能分析的研究 面向知识发现的内容管理系统
具有多个经营单位的组织中跨单位知识共享研究
应用技术成果
宽带无线IP系统 软件无线电技术
短波多功能自适应通信控制器 短波宽带全向天线
VHF/UHF全向宽带小型化天线 生命探测雷达
相检宽带测频技术及高精度频率计 MD—911系列电力电缆故障测试仪 GX-E型地下管线探测仪 巨型贮仓料位监控系统
电力综合自动化现场总线控制系统 粮库温、湿度计算机监控系统 生活饮品细菌含量电子快速检测仪 屏蔽方舱屏蔽效能自动测试系统
嵌入式RFID卡识别便携装置及识别方法 节能环保光源控制电路关键技术及工程应用 磁性车载天线设计
面向手机等移动终端的嵌入式手写体识别系统 移动安防监控系统
Smart Tester 2100 网络测试仪 高性能图像扫描输入技术设备 加固型高性能绘图机 氮化镓蓝光LED LED瓦斯报警矿灯
中小型医学影像数字化系统 HGPACS 用于远程监护的数字化心电记录仪 零耗待电节能插座 大功率LED照明灯 脉冲激光器电源 投影仪开关电源
仪器仪表专用稳压电源
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直流无刷电机驱动器
电子镇流器-常规HID灯电子镇流器 全彩LED灯恒功率控制器 智能荧光灯组网控制系统 多功能康复、训练仪
便携式超短波高速跳频电台 酒店客房管理系统
矿井逃生、搜救及监控系统 健康手机
智能公交系统 气体分析仪
多表情人脸智能识别系统
基于VR-Platform三维虚拟数字城市平台 城市智能搜索引擎系统 网络化智能监控系统
面向自然语言的用户智能接口代理系统 多媒体数据压缩编码与应用 公路拌合站数据采集系统 矿务局远程监测系统 不停车刷卡收费系统 新型油田节能系统
工业电焊机智能节电控制器
高可靠长寿命大功率LED驱动电源 智能家居照明控制系统 电源系列产品
科研机构简介
雷达信号处理重点实验室
天线与微波技术国家重点实验室
综合业务网理论及关键技术国家重点实验室 电子装备结构设计教育部重点实验室 计算机网络与信息安全教育部重点实验室 智能感知与图像理解教育部重点实验室 计算机信息应用研究中心
近两年部分获奖成果
异构无线网络安全技术及应用
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一、项目简介：
本项目属于无线通信及信息安全技术领域。紧密围绕国家的重大应用需求，结合异构无线网络安全中的主要技术难题，展开了深入、系统的研究，产生了一批具有自主知识产权的关键技术。
二、主要研究内容：
（1）针对多种安全认证机制并存的问题，提出了可扩展的安全体系架构，发明了基于网络层的集成身份认证方法，为用户自适应接入不同网络给出了有效的解决方案；
（2）针对异构网络的安全互联互通问题，提出了端到端的认证加密参考结构，发明了端到端的身份认证和加密方法，有效防止了身份泄漏和用户伪装，保证传输信息的机密性和完整性；
（3）针对终端和系统安全策略不统一的现实，发明了基于关联响应的实时安全自动更新方法和分等级的安全业务提供方法，解决终端与网络的安全策略不一致而导致病毒、蠕虫快速扩散的问题，保证安全业务提供质量；
（4）将密钥分发协议和身份认证方法相结合，提出跨平台认证的分层分布式密钥管理方案，基于双重加密思想，发明了具有认证功能的密钥安全分发方法，实现跨安全域的认证和密钥分配，保证真实通信双方安全共享会话密钥； （5）结合多媒体业务对终端在漫游切换过程中的安全性和实时性需求，采用预认证和可证明安全的原理，发明了安全高效的终端漫游切换方法，达到了多媒体业务技术规范的要求。
基于网络层的集成安全体系架构可扩展性强，集成了多种认证机制，实现了用户的多模身份认证。密钥安全分发、身份认证、漫游切换等方案达到了可证明安全的强度。无线环境中，移动终端安全切换时延低于50毫秒，满足移动多媒体业务需求。
本项目多项成果填补了技术空白，经济和社会效益显著，累计授权技术发明专利43项，其中美国技术发明专利2项、欧洲技术发明专利7项、中国技术发明专利34项。采用本发明制定了国际ITU标准两项(ITU-T X.1124和ITU-T
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X.1125)。结合研究工作发表高水平学术论文135篇，其中SCI检索论文30篇，出版高水平著作7部(章)，同时开发了相关的安全系统，登记软件著作权4件。
三、获奖情况：
陕西省科学技术一等奖
进化计算理论、方法及其应用
一、项目简介：
从二十世纪40年代起，生物模拟就构成了计算科学的一个组成部分，进化算法是一类模拟生物进化过程与机制求解问题的自适应人工智能技术。广泛应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域，它是现代有
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关智能计算中的关键技术之一。一方面，进化论机理催生了进化算法这样新的人工智能方法和技术，从方法论上引领了人工智能领域的成功变革；另一方面，通过计算机模拟进化机理的应用，也证明了进化论的在科学计算和技术应用中的合理性，这不但扩大了进化论的受众群，而且为进化论的研究开辟了新的领域。但是，作为一种新的人工智能方法，进化计算不论是在理论研究还是算法本身及其实现上都存在不足。
进化算法的不足也为其改进和进一步研究指明了方向。我们认为，从求解问题本身特点出发，这种针对算法的改进思路至少应该包括三个方面，其一，对进化算法本身算子的改进和丰富，以形成新的进化算法；其二，基于智能综合集成的观点，强调多智能系统的相互协作，实现优势互补，构成新的智能混合系统；其三，由于以遗传算法为代表的进化算法在模仿生物系统的能力方面还远远不足，因此有必要更广泛地挖掘与利用生物系统的智能信息处理特征，发展新的仿生智能系统。
二、主要研究内容：
本项目从理论、方法和应用三个层面上对进化计算进行了深入研究。建立了克隆选择计算的基本框架，系统地研究了免疫系统的自适应性、混沌特性、免疫记忆、免疫遗忘、免疫优势、非达尔文进化等机理，提出了一系列相应的克隆选择算法，证明了算法的收敛性，分析了算法的复杂度以及参数效应，为免疫计算理论与应用的进一步研究提供了理论指导和技术支持。提出了组织协同进化计算框架和模型；将多智能体系统与进化计算相结合，建立了多智能体进化计算框架。针对海量数据分类、数值优化、组合优化等问题设计了高效的解决方案，并证明了算法的收敛性。基于量子计算的特性，结合进化算法和克隆选择算法，提出了相应的量子进化算法和量子克隆选择算法框架，证明了算法的收敛性，分析了算法的复杂度以及参数效应。在海量数据分类、函数优化、TSP问题、N皇后问题、多维0-1背包问题、SAT问题、通信多用户检测、组播路由、系统逼近、超大规模集成电路布图、图像处理等问题上取得了具有我国自主产权的成果。特别是在海量数据分类问题和超大规模集成电路布图问题上的研究取得了重大突破，相关成果在IEEE Transactions on Evolutionary Computation上发表；在高维函数优化方面，能在线性时间内求解万维的优化问题；可在近线性时间复杂度内求解规模
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高达千万的N皇后问题。本项目成功将提出的算法应用于通信多用户检测、网络组播路由、控制系统逼近、图像处理等领域，并获得了具有自主知识产权的成果。
创新点：（1）将生物免疫系统与进化计算相结合，首次提出了免疫计算模
型，构造了相应的体系框架，从理论上给出了收敛性证明，并和子波网络相结合，用于多用户检测和图像处理；
（2）首次考虑生物之间以及生物与环境之间的协作交流，构造了协同与多智能体进化模式，用于求解超高维函数优化，SAT问题，以及分类和大规模布图规划问题；
三、获奖情况：
陕西省科学技术一等奖。
密码新型算法的设计安全性分析与应用
一、项目简介：
本项目的主要研究内容是新型密码算法和密码协议的设计、安全性分析与应用。密码技术用来保护通信信息不被非授权者监听或窜扰。当前密码技术的突出问题是安全性与简洁性的矛盾。
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二、主要研究内容：
本项目的主要研究内容如下：
一、设计了一类新型流密码生成器——广义自缩序列生成器。该流密码生成器的第一个鲜明特点是结构非常简单，只需要一个m-序列发生器和一个线性组合器。该流密码生成器的第二个鲜明特点是优良的各种伪随机性质，包括最小周期，线性复杂度，游程长度，相关性质，稳定性以及抵抗各种已知攻击的能力。除此之外，广义自缩概念在理论上和应用上有着很大的指导作用和推广空间，还可应用于CDMA、扩频通信系统、软件模拟等方面。
二、设计了一个概率背包公钥密码算法。该算法的主要创新点是“概率背包”，打破了多年来背包公钥密码“不安全”的传统结论，在安全性的前提下保持了背包公钥密码的简洁快速。
三、密码学一般理论研究。其中包括：对国际分组密码标准AES构造了一种新型的密码分析方法，显著地降低了攻击复杂度；对一类密码函数——弹性函数，给出了一般性结论和一般性构造方法。
四、密码算法的应用研究。所设计的一个公钥密码算法通过了国家密码管理局的审批，被命名为SSF42。SSF42被纳入国家商用密码管理，并在中国移动、招商银行、成都商业银行开始试用，且得到中国人民银行总行、中国工商银行总行、交通银行总行的高度重视。
五、安全协议的研究。其中包括：扩展了安全协议形式化设计方法CK和BCP模型；提出了新的无线IP网络安全体系结构；对802.11i进行了深入的分析；利用形式化模型对WAPI进行了安全分析和改进；给出802.11i和WAPI兼容方案。以上研究申请了多项专利，其中一项已经获得授权。
应用情况：
所设计的一个公钥密码算法通过了国家密码管理局的审批，被命名为SSF42。SSF42被纳入国家商用密码管理，并在中国移动、招商银行、成都商业银行开始试用，且得到中国人民银行总行、中国工商银行总行、交通银行总行的高度重视。
发明专利《基于漫游密钥交换认证协议的无线局域网安全接入协议》已经被授权，成为无线IP领域注册知识产权的成果。
丰富了密码应用的工具库。获得了产品化的成果将会成为金融系统信息安全
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等级提升的有效工具。
三、获奖情况：
陕西省科学技术二等奖
光谱图像压缩及其在嫦娥一号中的应用
一、项目简介：
研究对干涉多光谱图像的大压缩比高效压缩编码方法。具体内容包括：干涉多光谱图像特性分析；帧间数据匹配方法研究；在光谱误差允许条件下空间信息和光谱信息编码的码率分配方案设计；具有抗误码扩散和数据丢失能力的编码方案设计；最后基于这些方法形成一个对干涉多光谱图像序列进行无损到8倍压缩的内嵌编码方案设计。
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我们从光谱图像的特性分析开始，根据光谱图像和干涉多光谱图像的特性对我国“嫦娥一号”探月卫星上应用的图像压缩方法进行了深入研究，实现了一个性能高、复杂度较低的无损和近无损图像压缩系统原理样机。该压缩系统于2006年通过了探月卫星系统测试，并于2007年11月29日在轨运行工作正常，向地球正确传回图像数据；提出了一种空间维独立的干涉多光谱图像无损和近无损压缩方法；提出了一种基于率失真提升的感兴趣区域光谱图像压缩编码方法；提出了一种三维集合块分裂的光谱图像压缩编码方法；提出一种比特平面并行的率失真优化截取内嵌码块编码EBCOT方法及VLSI结构；提出了一种基于小波域匹配的干涉光谱图像压缩编码方法；提出了一种基于运动估计的感兴趣区域的干涉多光谱图像压缩方法；提出了一种基于行的实时提升小波变换的VLSI结构。
本项目成果已成功应用于我国的“嫦娥一号”探月卫星。在压缩比为2时达到无损/近无损压缩性能，处于国内领先、达到国际先进水平，并具有显著技术创新。该成果恢复图像性能优良，获得的干涉多光谱图像数据应用于月球元素的探测，具有重要的科学意义和经济价值。该成果还应用于我国测绘卫星型号研制中的光谱图像压缩系统。具有重大的经济和社会效益。
近年来采用各种类型的光谱成像技术获得的光谱图像（包括多光谱、高光谱和超光谱图像）可以同时获得被测目标的空间和光谱的丰富信息，在航空航天遥感、环境检测、资源勘测等方面具有重要的应用价值，因而得到非常迅速的发展及广泛应用。干涉成像技术在获得高光谱分辨率和空间分辨率的同时，也产生了很大的数据量，在幅宽为20公里、地面分辨率为20米、光谱分辨率为64谱段的情况下产生的图像数据率就达到了1.4Gbps。由于卫星数传系统的传输速率的限制，研究对光谱图像，特别是干涉多光谱图像的压缩编码技术具有非常重要的意义。
二、主要研究内容：
早期的光谱图像压缩研究主要是在二维图像域和一维光谱域分别采用一些去相关算法，为了获得更好的编码性能，国外学者提出了混合编码方法的思想。但这些算法复杂度很高，压缩性能也不高，不适合星上数据的实时处理。近年来，图像编码理论取得了一系列令人瞩目的成果。2000年Taubman结合率失真优化算法提出了EBCOT算法， 该算法被最新的国际编码标准JPEG2000所采用。2000
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年 Pier Luigi Dragotti将SPIHT算法扩展为三维编码方法并应用于多光谱图像压缩，取得了更高的压缩效率。2003年X.Tang提出了基于非对称三维小波变换的三维SPIHT高光谱图像压缩方法，获得了比对称三维小波变换SPIHT方法更高的压缩效率。为了进一步将图像压缩应用于深空通信系统，美国JPL实验室设计了具有更强抗误码和数据丢失能力的高效压缩算法ICER和LOCO，并应用在美国的火星探测器“机遇号”和“勇气号”。
创新点：
（1）提出了一种空间维独立的干涉多光谱图像无损和近无损压缩编码方法，该方法可有效克服现有方法对干涉光谱图像压缩编码时的算法复杂度高，编码效率低，抗误码能力差和恢复图像质量较差的不足。该项创新点已获得发明专利（ZL200410073383.1）。
（2）提出了一种基于率失真提升的感兴趣区光谱图像压缩编码方法（4）提出了一种三维集合块分裂的光谱图像压缩编码方法，对图像进行无损和有损压缩，其性能都有提高。
（3）提出一种比特平面并行的率失真优化截取内嵌码块编码EBCOT方法及VLSI结构，该项创新点已获得发明专利（ZL200310105817.7）。
（4）提出了一种基于小波域匹配的干涉光谱图像压缩编码方法，与基于三维小波变换的EBCOT方法相比，具有复杂度低和性能高的优点。
（5）提出了一种基于运动估计的感兴趣区域的干涉多光谱图像压缩方法。与3DSPIHT方法相比，PSNR有约0.4dB的提高。
三、获奖情况：陕西省科学技术二等奖
基于Petri网的自动制造系统死锁分析与控制研究
一、项目简介：
近二十多年来，随着自动化和计算机技术的发展，柔性制造和灵捷制造等先进生产模式被普遍应用。自动制造系统中的死锁和阻塞往往会引起灾难性的果，而不是单纯降低生产率的问题。例如，半导体制造中晶片在Chamber内的延时停留会造成晶片的报废，进而造成整个系统产品的报废。因此关于死锁问题的研究
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受到了广泛的关注。图论，自动机和Petri网理论是研究资源分配系统死锁问题的主要工具，其中以Petri网方法最为普遍。Petri网的信标是死锁分析和控制的重要基础。然而，传统的基于信标的死锁控制方法有计算复杂性，结构复杂性和行为许可性等问题。本项目基于Petri网的基本信标理论，研究高度资源共享、高度自动化的自动制造系统的Petri网控制器的设计问题，力求解决传统信标方法所带来的以上三个问题：即计算复杂性，Petri网控制器的结构复杂性以及控制器许可行为的受限性。本项目的研究在自动制造系统活性Petri网控制器的结构复杂性、行为许可性和计算复杂性等方面取得了系统的突破，在国际上产生了较大的影响力和国际同行的广泛认可。
二、主要研究内容：
本课题研究的最重要的创新点及所产生的成果有：
（1）给定一个Petri网(普通网或者一般网generalized Petri nets)，其基本信标的数量小于库所和变迁数量的最小值，对于这个结论给予了形式化的证明。
（2）给出了普通网中基本信标和从属信标的控制方法，研究结果表明，从属信标的控制可由基本信标的控制来实现。控制基本信标时，为每一个基本信标设计一个控制深度变量。通过求解线性规划问题，确定一组控制深度变量，使得所有从属信标都是可控的。
（3）证明了通过显式地控制基本信标从而达到所有信标可控的目的。也就是说，对每个基本信标添加一个控制库所，就可以达到所有信标受控的目的。因此添加库所的数量在理论上小于等于库所和变迁的最小值，而在此之前，人们认为对于一个Petri网控制器，添加库所的数量和网的规模是成指数关系的。
（4）提出了多种死锁预防策略，这些策略发表在本领域的知名国际期刊上。
三、获奖情况：陕西省科学技术二等奖
跳频突发通信传输技术与应用
一、项目简介：
“跳频突发通信传输技术与应用”源于国家基础研究计划和合作开发项目，在理论上和应用上取得了突破性的进展和丰富的研究成果，实现了从理论创新、技术开发一直到实际应用的完整转化，是一项将理论研究成果直接应用并获得显
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著社会效益和经济效益的优秀科研成果。本课题突破现有的跳频序列理论局限，将密码学的分组思想引入到序列设计中，提出了基于分组密码的跳频序列族产生理论，解决了现有序列综合性能指标不均衡等问题；构建了跳频码分多址组网模型，得出了组网性能结论，为跳频组网的大规模应用提供了理论依据；针对现有复杂度检验理论无法区分出新的跳频序列复杂度这一难题，基于物理学和信息论领域的信息熵概念，提出了近似熵的跳频序列复杂检验理论，开拓了序列复杂度检验的新理论领域；提出了基于降阶的突发通信数据均衡方法，使跳频通信传输数据的最大似然接收成为可能。基于理论研究的成果，开发出了系列化的跳频加密芯片，具有接口灵活、运算速度快、移植性好、稳定可靠等特点，先后与研究所、公司、工厂等各企事业单位进行了技术转让，显著提高了系统的抗干扰性能，
二、主要研究内容：
本课题针对国内外现有跳频突发通信传输的理论和技术需求，分别从理论创新、技术开发和实际应用三个层面开展工作，取得了突破性的进展和丰富的研究成果。分别建立了系统模型，提出了创造性的相关理论和算法，解决了国内外现有的技术难题，开辟了相关理论的新领域。在此基础上，将理论研究成果开发出跳频加密芯片，作为独立的通信部件应用于研究所、公司、工厂等各企事业单位的不同种类、型号的设备和产品中，有效提高了跳频通信的抗干扰、抗衰落能力，增强了系统的安全性和保密性，优化了跳频组网性能，提升了跳频突发传输性能，实现了批量生产与规模应用，带来了显著的经济效益和社会效益，在国内外产生了较大影响，具有广阔的应用和推广前景。
三、获奖情况：陕西省科学技术二等奖
光电成像系统模型及性能评估研究
一、项目简介：
光电成像系统模型及性能评估研究是光电成像领域的重要研究课题。近年来，焦平面成像传感器技术获得快速发展，并已在航空、航天侦察、气象预测、环境和资源监测等领域获得广泛应用，代表了光电成像传感器技术的未来发展方
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向。光电焦平面阵列技术的发展成熟，使得新型焦平面成像系统以其独特的优点逐渐替代传统的扫描型成像系统，并将成为未来光电成像系统的主流。 新型光电成像系统由于引入了新工艺、新结构和新技术，光电成像系统非线性效应和背景杂波成为制约成像系统性能的关键因素，而传统光电成像系统模型和性能评估理论在表征新型成像传感器存在明显的缺陷和不足。基于此，本项目开展了采用成像连续/离散/连续分析模型系统性地研究了新型光电成像非线性效应（采样、微扫描、非线性响应成像特性）的建模方法；从理论和实验两方面研究了三角方向鉴别阈值（TOD）性能表征方法，国际上首次建立了TOD性能表征理论模型和基于TOD的目标传递概率，初步形成了基于TOD 的光电成像性能评估新体系；定量描述了背景杂波，提出了基于目标结构相似和目标纹理相似的量化方法，实现了背景杂波对系统探测性能模型的修正。
从光电成像技术的开始研制到今天的成熟发展，如何将光电成像系统所涉及的各种技术匹配设计以获取最优的系统性能，始终是光电成像系统发展历程中所要解决的最关键技术问题。而要解决此关键技术问题，就必需对成像系统各组成模块建模仿真，建立成像系统的性能模型，将光电成像系统基本结构设计参量与系统综合性能指标有效结合，使性能模型预测结果与系统性能实验测量结果准确吻合，方可作为光电成像系统的优化设计模型。
新型光电成像系统由于引入了新工艺、新结构和新技术，使得影响系统性能的因素发生了明显的变化。以往的典型性能表征方法，如：最小可分辨温差法（MRTD）对这些新技术考虑不足或没有考虑，如果采用传统的性能模型来指导新型焦平面光电的优化设计，将带来不可预测的严重后果。因此，非常有必要改进传统的性能表征方法或选择全新的性能表征方法以适应不断发展的新型光电成像系统的性能评估。
针对光电焦平面成像系统，近几年，国外出现了几种有代表性的改进性能模型：如美国夜视电子传感器管理局（NVESD）开发的NVTherm模型和动态最小可分辨温差（DMRTD）模型、德国国防实验室开发的TRM3模型。但是，这几种性能模型只是对MRTD理论模型作了不同程度的改进，没能从根本上克服MRTD理论模型表征成像系统性能存在的固有缺陷。
二、主要研究内容：
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鉴于传统光电成像系统模型主要考虑线性因素、传统MRTD模型在表征新型成像传感器所存在的缺陷、和现场性能预测模型忽略背景杂波量化等主要关键问题，有必要开展新型光电成像系统所引入非线性效应的建模方法，改进现有性能表征模型或提出全新的性能表征方法-如TOD法，量化背景杂波及其对系统静态或动态性能模型的修正等关键技术问题的研究，形成光电成像系统性能表征新体系，为我国新型光电成像系统的研制提供有力技术支撑，为光电成像系统性能度量标准的制定提供理论依据，使我国在光电成像系统性能评估领域的研究达到国际先进水平。本项目以C/D/C成像应用分析模型为基础，开展光电成像系统各组成单元的物理效应建模，构建了较为完善的新型光电成像仿真模型。针对传统性能表征模型的固有缺陷，建立基于TOD和背景杂波的光电成像系统性能评估理论新体系。
研究成果将为我国新型光电成像系统的研制提供有力技术支撑，为光电成像系统性能度量标准的制定提供理论依据，使我国在光电成像系统性能评估领域的研究达到国际先进水平。
三、获奖情况：
陕西省科学技术三等奖
无监督新闻视频语义分割与标注算法研究
一、项目简介：
网络和多媒体技术的迅猛发展，使互联网上存贮了海量的视频信息。为了便于感兴趣视频的查询与获取，基于内容的信息检索（CBIR）成为目前的研究热点，其目标是在没有人为参与的情况下自动识别或理解图像。该研究领域涉及面广泛，需要利用图像处理、模式识别、计算机视觉、图像理解等领域的知识为基
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础，还需从认知科学、人工智能、数据库管理系统、人机交互、信息检索等领域引入新的媒体数据表示和数据模型，从而设计出可靠、有效的检索算法、系统结构以及友好的人机界面。
二、主要研究内容：
针对现有视频语义分割和标注算法中普遍存在的问题，我们制定的研究目标为：设计高效的、无监督、无模型的新闻视频句法和语义分割方案，实现视频数据流的自动分割入库；设计高效、无监督的新闻视频中字幕的检测、提取和识别，为切分好的新闻视频故事或段落自动标注，以提高基于内容的新闻视频检索系统的效率和智能，并进一步推广到其他视频数据流中。本项目的研究内容可以广泛用于多媒体数据库、知识产权保护、数字图书馆、网络多媒体搜索引擎、远程医疗、以及军事指挥系统等诸多领域，不仅可以创造出巨大的经济和社会效益，而且会对人类生活方式的转变产生深远影响。
创新点：(1) 针对新闻视频语义分割和自动标注问题，提出了一系列的基于无监督机器学习的分析方法，将模糊理论、粗糙集理论、神经网络和聚类分析理论应用于镜头检测、场景分割、关键帧提取和字幕分析中，取得了相当丰硕的理论成果。
(2) 对视频检索中应用的关键技术——聚类分析算法进行了面向应用的改进和扩展研究。先后提出了基于进化计算、支撑矢量机（SVM）和免疫克隆算法的聚类分析新方法，并将这些新的研究成果应用于该项目。这不仅大大提高了基于内容的视频检索（CBVR）系统的性能，而且丰富和完善了聚类分析理论；
(3) 针对传统新闻视频处理系统的缺陷以及新闻视频自身的特点，构建了一套实用的面向web的基于内容的新闻视频检索系统——NewsEye。相比较传统的新闻视频处理系统，该系统具有检索效率更高、检索功能更便捷、人机交互更友好等特点；
(4) 为了便于测试所提出的视频分割和自动标注算法以及深入分析视频信息的特点，建立了新闻视频数据库及其管理系统平台。在建立该视频数据库的同时，项目组充分考虑了视频数据的版权保护问题，提出一系列的视频水印算法，将水印嵌入到该平台中，有效地保护了视频数据所有者的知识产权。
本项目开发出的数字水印评测系统软件平台VidMark（V 1.0），已经获得了
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国家软件著作权。
三、获奖情况：
陕西省科学技术三等奖
基于网络探测的IP网络拓扑发现和性能分析的研究
一、项目简介：
IP网络已经渗透到社会生活的各个领域，它已成为人类社会最重要的信息基础设施之一。研究IP网络拓扑发现、性能测量和分析这一基础课题成为必然而迫切的需求。本项目聚焦于实施IP网络性能测量过程中遇到的各种技术难点，主要包括：探针设计，流量采集策略和同步。探针设计即主动测量中探测分组序
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列的设计，包括：分组类型、分组大小、发送间隔、探测分组数目和相邻两次探测之间时间间隔的大小。流量采集策略包括采集的地点、采集的粒度。采集点的选择根据所关心的指标，尽量进行优化，选取合适的位置和尽量小的采集量。传统的基于逐报文采样的采集粒度，开销很大，不能适应高速网络。我们将进一步研究实用化的分层抽样技术。对于有些单向测试技术，需要收发两端严格同步，目前国外进行的测量大多靠GPS实现同步，而GPS接收机价格较高而且与接收环境有关。若采用NTP，精度不能满足要求。Sue B. Moon等提出了基于线性优化的算法，是一有益的尝试。我们对其进行改进，得到了基于线性规划来估计收发时钟的频差和相对偏差，以获得准确的端到端时延。本项目将对其进一步的完善，以克服如时钟调整等因素的对同步算法的影响。
网络测量的研究从20世纪70年代末已经开始了，它是伴随着网络技术的发展而发展的，大多数的研究者集中在研究表征网络性能的个别参数的测量的方法、原理，没有系统的研究网络测量的原理、方法和体系结构。在国家自然科学基金和“863”计划的支持下，国内一些科研院所对网络测试的框架、网络性能测试的方法进行了一些研究，但主要还停留在物理层、链路层点到点性能测试上，在具体网络层面和应用层面测试只做了初步探讨，所提的测量方法在准确性、适用范围和效率等方面具有很大的局限性。
综上所述，研究互联网拓扑发现和性能测量与分析的关键技术具有很广阔的应用范围，对有效的网络运营、维护、管理及开发新的网络技术，将会产生极大的促进作用。
本成果属于电子信息科学领域。重点研究IP网络的测量和性能分析，主要研究内容包括：IP网络测量的体系结构、测量的原理与方法、IP网络安全性分析、拓扑发现和无线IP的探测和分析。
二、主要研究内容：
本项目的关键技术和主要创新点概括如下：
（1）在国内首次提出了分布式网络测量与分析基础架构，采用层次化模型、模块化设计，强调根据用户需求定制测量与分析方案。
（2）提出了一种适合于IP网络的基于非线性规划的时钟同步方法，消除了收发时钟的频差和初始相差；提出利用自适应泛函网络建立IP网络端到端时延模
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型，适应了时延的非线性和非平稳特点；
（3）提出了一种基于AMS反向追踪的二维门限重构算法，该算法根据链路的流量以及路由器距离受害者的距离来调节拓扑重构门限值，提高了重构的效率及准确性。
（4）研究并实现了基于ICMP和UDP的单点拓扑发现方法。该算法采用由远及近的方式，实行IP地址跳跃式探测，采用多线程探测大大提高了拓扑发现速度；提出了基于跳数和丢包率的组播拓扑推算方法，提高了拓扑发现的准确率；提出基于流量分析构造物理拓扑的方法。
（5）提出了一种混合接纳控制算法，使得WLAN 的吞吐率和公平性明显提高。
目前，IP网络承载的业务日趋多样化，网络复杂度越来越高，促使对网络的安全性、可管理性要求越来越高，基于网络测量辅助网络安全、网络性能与故障的管理，正是市场的迫切需要。网络测量关键技术的突破和在仪表中的成功应用，将会改变目前市场上便携式网络测试产品只关心物理层连通和往返性能测试，而在具体应用层面测试有很大局限性的弊端。可使我国的IP网络性能测试仪器制造水平跃上一个新的台阶，达到和赶超国际先进水平。可广泛应用于ISP（Internet服务提供商）、网络设备制造商、各类企事业单位和网络技术研发人员，具有极为广阔的市场前景。可完全替代现有的高成本进口网络测试仪产品，促进产业的发展，具有很大的社会经济效益。
三、获奖情况：
陕西省科学技术三等奖
面向知识发现的内容管理系统
一、项目简介：
“面向知识发现的内容管理系统”涉及Web技术、信息检索、数据挖掘技
术、知识发现技术、数据库技术等多个领域，内容管理是协助组织和个人，借助信息技术，实现基于内容的多媒体信息（文本信息、图像信息、视频信息、音频信息等）的收集、确认、批准、整理、定位、转换、创建、储存、分享、应用、
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更新，使“内容”能够在正确的时间、以正确的形式传递到正确的地点和人，并在企业个人、组织、业务、战略等诸方面产生价值的过程。因而本内容管理系统就是一种信息集成平台和一套数据整合工具。
本内容管理系统采用标准三层的架构，设计模式采用先进的MVC模式。前端表现层采用IE6.0以上版本浏览器作为系统统一的客户端访问工具，中间商业逻辑层为组件，封装了系统的商务逻辑，采用XML技术与前台客户端和后台数据库进行交互，后台为关系型数据库。
目前，本系统已成功应用于多家企事业单位，产生了良好的社会影响与经济效益。
本项目所取得的的主要成果包括：
1）研究并构建了基于领域本体的知识元语义标引框架与个性化知识元挖掘模型； 2）研究并论证了基于知识发现的多媒体数据挖掘机理与方法； 3）研究并论证了SVM分类器核函数的选择对分类性能的影响； 4）开发面向知识发现的内容管理系统并在多个企事业单位推广应用； 5）发表相关学术论文30多篇。
二、主要研究内容：
（1） 基于语义的知识元发现与数据挖掘
提出一种基于潜在语义索引和本体论的文本语义处理方法。 （2） 基于SVM的文档分类技术
针对内容管理系统的类别体系具有类似于树状的结构的特点，以及基本二元SVM无法直接应用于层次分类的事实，设计了一个完整的层次SVM分类方法。 （3） 基于语义的多媒体检索
采用数据抽取技术自动抽取与多媒体内容直接相关的元数据，然后根据多媒体数据上下文关系、时间关系等对数据进行标引。完成语义元数据的处理。 （4） 基于规则和统计融合的信息抽取技术
从非结构的文本信息中抽取有意义的事实信息，被抽取的事实信息以结构化的形式进行描述，
（5） 基于工作流引擎的业务流程定制
底层用工作流引擎做支撑，实现了流程逻辑与业务逻辑的分离，支持业务
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“绿色照明”是美国环保局于20世纪90年代初提出的一个新概念，其核心是在保证照明质量的前提下节约照明用电，缓解人类面临的能源问题，同时也是为了解决现今照明系统、照明器材及应用环节中存在的诸多缺陷。我国在1996年也正式决定实施“绿色照明工程”，宗旨是在我国发展和推广高效照明器具，逐步替代传统的低效照明电光源，节约照明用电，建立优质高效、经济舒适、安全可靠、有益环境、能改善人们生活质量、提高工作效率、保护人民身心健康的照明环境。
项目主要研究节能环保型的光源控制器技术，开发HID灯（金卤灯）电子镇流器、LED控制器、荧光灯及其控制系统，符合我们国家的节能环保的技术要求，具有产业化应用前景。
项目具体任务有3项：
（1）常规HID灯电子镇流器（35W） （2）常规HID灯电子镇流器（20W） （3）立即亮HID灯电子镇流器（35W） 这三种电子镇流器的具体指标有： 输入交流电压：90V～277V； 功率因数：95％以上； 总谐波失真： THD<10%； 操作环境温度(TA)：-20～60℃； 外壳最高温度(TC)：90℃； 输出灯功率：35W±10％； 效率：85％以上；
具有开路保护、短路保护功能； 符合UL&VDE规范； 符合EMC规范； 寿命：3年。
（4）全彩LED恒功率控制器 功能：
实现红、蓝及绿光三组LED的恒功率控制，调整时间不超过0.1秒；
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无线遥控器可以控制256组系统，实现大场景的全彩控制； 利用上位机，方便实现配色方案的设计； 工作环境温度：40℃； 功率控制精度：5% 符合电子类安规的规范
（5）智能运动探测与光照度控制系统 系统组成
系统组成框图如图1所示,系统由RGB主控制器、若干个智能管理子系统组成, RGB主控制器通过无线方式与各智能管理子系统进行通信，以实现对各智能管理子系统的工作参数设置、状况监控。PCB子系统为插入式，整个系统可插入10个智能管理子系统。每个智能管理子系统为一个独立控制系统，它具有abc（a：调光， b：光控Daylight Sensor， c：移动探测Motion Sensor）三项功能，智能管理子系统提供DALI双向通信控制功能,实现对EB（电子镇流器）的开关控制和调光控制,每个子系统允许接入的10个EB。 智能管理子系统的组成框图如图2所示。
二、性能指标：
适用于室内照明； 输入交流电压：90V～277V； 功率因数：95％以上 谐波失真： <10％； 效率：90％以上 无线控制距离：50米； RGB控制器可以至多管理256个智能管理子系统； 智能管理子系统至多可以管理16个电子镇流器； 符合安全规范 满足EMC要求； 人性化设计。
三、合作方式：
面议。
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图1 系统组成框图
2.4G发送/接收模块MotionSensor调理电路单片机DaylightSensor调理电路辅助电路EB 10变换驱动DALLI总线形成电源供电DALL总线EB 1...
图2 智能管理子系统组成框图
磁性车载天线设计
一、项目简介：
随着科学技术的发展，汽车上的电子产品越来越多，它们在增加汽车的经济性、安全性和舒适性的同时，必然存在比较严重的的电磁干扰问题。汽车上的天线在汽车的通信、定位、报警等多种功能上起着不可忽视的重要作用。本项目设计的天线主要用于汽车通信和报警，在不增加汽车设计复杂性的前提下，通过设
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计小型化的磁性车载天线，使其在较小空间下实现较好的通信和报警功能。本方案主要用于国外某高档车型，但其技术方案也可扩展到其他车型的应用领域。
二、技术实现方法或路线：
本项目设计天线工作在VHF频段，但是方案可扩展至其他频段。
汽车车体中大部分是金属结构，这些部分对天线的正常工作必然有一定的影响。本项目采用磁性材料作为介质体，通过设计新颖的曲折结构，充分考虑到汽车体对天线的影响，设计出占用较小空间实现较高增益的天线。
不同汽车位置对天线性能有不同的影响，该项目细致研究并比对汽车体不同的位置对天线性能的影响，并进行一定的优化设计，从而选择天线放置最佳位置，实现天线的隐秘设计，保证了通信功能同时确保了车内的美观性。
三、应用前景或经济效益预测：
相对欧美一些工业发达国家，我国的汽车上用天线研究起步较晚，在汽车设计的前期通过对汽车上天线进行优化设计，可以减少大量人力和物力，也使汽车的功能得到完善，从而提高汽车的使用价值。因此对汽车上和汽车内的天线进行优化设计具有较大的应用前景和较好的经济效益。
四、合作方式： 面议。
面向手机等移动终端的嵌入式手写体识别系统
一、研究背景：
联机手写体汉字识别是汉字识别领域研究最广泛的一个分支，具有广阔的应用前景和巨大的商业价值。针对移动设备（手机和PDA等）对汉字识别的需求，课题组研究面向移动设备的嵌入式手写体识别软件。
联机手写体汉字识别（OLCCR）是指用户一边用笔在图形输入板上写字，机
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器一边识别处理。图1是联机手写体汉字识别原理框图。
学习建库基元提取 学习训练识别字典（特征库）样本图形输入板与笔基元提取基元识别匹配 联机识别识别结果
图1 联机手写体汉字识别原理框图
二、研究对象简介：
课题组主要研究手写体汉字、数字、字母、符号以及小语种（如维吾尔文、越南语）的识别。
汉字12164个，其中简体汉字6763个，繁体汉字5401个。 数字0～9，共计10个。
字母和符号是指GB2312简体中文编码表中的常用符号，共186个。 手写体类型是指所写汉字的字体，研究的字体类型包括：楷书（Regular script）、行书（Fluent script）和草书（Cursive script）
三、研究成果以及软件简介：
3.1 数据库录入系统
数据建立是实现手写体识别软件最基本、最重要的部分。数据库建立的好坏影响着识别软件的性能。对此，课题组建立了自己的具有自主知识产权的数据库录入软件（Xidian-WriteFun），可以实现录入汉字、字母、数字、符号以及小语种文字（如维吾尔文、越南语）的强大功能。除此之外，还可以录入其它语种，具有很好的实用性和通用性。
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