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在人类对图像的理解过程中，认知结果是由人脑形象思维活动得到的.模仿人脑从形象思维角度，本文提出了一种图像特征提取方法，设计了一种图像检索算法.把每幅图像都映射为高维特征矢量（每个矢量都被看作是高维特征空间中的一个点），计算高维特征空间中点与点的距离判别函数即可得到图像之间的关系.与其他检索算法比较，实验结果表明该方法在检索效率和检索速度具有优越性.

材料的背向散射系数是与声速、声衰减系数并列的重要声学参数，常被用于疾病诊断和材料设计.与声速、声衰减系数的测量相比，背向散射系数的测量装置和结果处理较为复杂，迄今国内外并没有统一的标准.本文以仿人体组织材料为研究对象，采用了仿人体组织的超声散射理论模型，建立了脉冲回波法的背向散射系数测量装置；实验研究了水浸聚焦探头焦点位置的选择与背向散射回波信号长度的选择对测量结果的影响.结果表明，探头在物体中的聚焦位置对测量结果影响较小；随着散射回波信号长度的增加，计算得出的散射系数会有所减小，但影响有限.

医学图像插值方法是医学图像三维重建的关键技术，插值的结果直接决定了三维重建的效果.本文在深入研究了顺序形态学理论的基础上，提出了一种基于顺序形态学的插值算法，该算法采用百分位膨胀和腐蚀算子，解决了线性插值和形状插值等算法产生的边界模糊的问题.仿真实验表明该算法产生的断层图像和原有断层图像过渡自然，为后续的医学图像三维重建奠定了基础.

针对现有视线估计方法存在的主要问题:限制使用者头部运动和个体标定问题,本文提出一种基于立体视觉的视线估计方法.建立了一种双相机双光源条件下计算眼睛光轴的five-spot模型,本模型估计眼球光轴三维方向只需要一次直线求交运算.以此为基础形成一种新的视线估计方法,本方法实现了自然头动视线估计,并且简化用户标定为单点标定.该方法的各个环节都满足实时性要求,为面向人机交互的视线追踪系统提供了有效的解决方案.

为高效实现H.264多模式帧内预测，解决其计算复杂度高造成的计算压力，本文根据H.264帧内预测算法的计算密集与数据并行的特征，基于流处理执行模型提出适用于Imagine流体系结构的分组帧内预测流算法，并采用长流分段技术进行优化设计.实验结果表明，H.264帧内编码器流实现对1280×720高清视频编码帧率达45.9fps，满足实时性需求.

属性约简是粗糙集理论重要研究内容之一,求取决策表所有属性约简已被证明为NP难问题.本文基于吴方法,从代数方程组角度给出了一种求解所有属性约简的新思路.UCI数据集和人工数据集实验表明了该新方法的有效性.

两步策略已成为欠定盲信号分离的基本方法，混叠矩阵的估计是源恢复的先决条件.本文针对非完全稀疏性情况，提出一个两步的盲提取方法.该方法先利用信号的单源区间样本，估计部分源的基矢量（混叠矩阵的列矢量），后最小干扰地提取所对应的源；除它所对应的基矢量外，它不依赖的其它的基矢量，故回避了混叠矩阵可识别的必要条件.几个仿真实验结果显示了该算法的性能和实用性.

为了降低片上网络（NoC）由于虫孔缓冲结构排头（HoL）阻塞导致的性能损失，同时消除虚通道缓冲结构对可变长度报文表现出的缓冲区低利用率现象，本文采用虚拟通道技术提出一种动态分配输入队列（DAIQ）的片上虫孔路由器结构.该结构采用一种令牌表的方式支持虚拟队列深度与数量的动态分配，同时为了支持同一报文微片能够连续调度，本文还提出一种新颖的开关分配机制——SRRM，该机制在高负载下进一步改善了开关的延迟与吞吐率.仿真与综合的结果表明，相比传统虚通道流控的片上路由器结构，DAIQ路由器以50%的缓冲面积获得类似的性能，在0.13微米CMOS工艺下节约了30.18%的标准单元面积与384%的功耗.

本文从数据包匹配规则的聚集特性出发，将计数布鲁姆过滤器和哈希表相结合，设计并实现了一种高效的多维包分类算法CBHT(Counting Bloom filter and Hash Table).基于包匹配规则的聚集特性，对于五维包分类问题，CBHT算法首先利用计数布鲁姆过滤器的过滤功能结合单域匹配获得与前两维匹配的小规模规则集，而后在此有限规则集中对后三维进行匹配.利用计数布鲁姆过滤器提高了包匹配速度并有效支持规则库的动态更新.实验结果表明CBHT算法比现有的B2PC算法节省60%的硬件资源，包匹配访问内存次数平均低于B2PC算法22.8%.

增大传感器振子的质量和静态测试电容可以减小电容式MEMS惯性传感系统的噪声，而深度粒子反应刻蚀工艺由于复杂的工艺原因，当深宽比较大时，不能刻蚀出大质量和大初始电容的传感器.据此，本文研究了一种磁驱动增大检测电容的MEMS惯性传感器，通过电磁驱动器，传感器的静态测试电容可以大幅增加，在梳齿电容上刻蚀阻尼槽后，其机械噪声达到0.61μg每根号赫兹，仿真其共振频率为598Hz，静态位移灵敏度为0.7μm每重力加速度，基于硅玻璃键合工艺，制作了栅形条电容式惯性传感器，并用电磁驱动的方式测试其品质因子达到715，从而验证了制作工艺的可行性和电磁驱动器改变传感器初始静态测试电容的可行性.

量子遗传算法是一种融合量子计算和遗传算法优点的智能算法，常用于求解组合优化问题.本文给出多输出RM(ReedMuller)逻辑电路最佳极性搜索方案，将量子遗传算法应用到多输出固定极性RM电路逻辑优化中.针对量子遗传算法易陷入局部极值的缺陷，结合群体灾变思想，提出一种基于量子遗传算法的多输出RM逻辑电路最佳极性搜索算法.最后对多个大规模PLA格式基准电路测试表明：该算法与基于遗传算法的最佳极性搜索相比，在优化能力、寻优性能和收敛速度等方面都有不同程度的提高.

充分考虑复杂网络中只有部分状态变量可测量的特点，提出了辨识复杂网络拓扑结构的新方法.针对复杂网络中存在部分不可测状态变量的问题，在系统具有多输出的情况下，提出了一种利用降维观测器辨识网络拓扑的方法；进一步实现了仅利用输出变量就能辨识网络拓扑.根据Lyapunov稳定性理论，推导出了设计观测器的条件和拓扑辨识方法.与现有基于观测器的复杂网络辨识方法相比，该方法更加简单实用.最后利用该方法对复杂网络的拓扑结构进行辨识仿真，效果良好.

实时、鲁棒的图像配准是航拍视频电子稳像、全景图拼接和地面运动目标自动检测与跟踪的前提和关键技术.本文以航拍视频序列为处理对象，提出了一种新的基于场景复杂度与不变特征的实时配准算法，其主要特点包括：(1)在对航拍视频配准难点进行详细分析的基础上，有针对性的提出基于积分图的快速图像尺度空间构建、依据场景复杂度的检测特征点数量在线精确控制、基于描述子误差分布统计特性级的联分类器构造等新方法，使得算法配准性能不随场景的复杂度发生改变，能够在各种地貌条件下实时、稳定的进行图像配准；(2)将多尺度Harris角点和SIFT描述子相结合，并通过对帧间变换模型参数进行鲁棒估计，保证了算法具有良好的旋转、尺度、亮度不变性和配准精度.实验结果表明,算法可在场景变化、图像大幅度平移、尺度缩放和任意角度旋转等复杂条件下实时、精确的进行图像配准，对分辨率为320×240的航拍序列的平均处理速度达到20.7帧/秒.

提出了一种基于广义拉普拉斯概率密度的视频编码速率模型，该模型较传统拉普拉斯概率密度来说更好的刻画了视频序列DCT特征的峰态和尾部分布．以该速率模型为基础，从宏块级目标比特分配和宏块级量化参数调整的角度提出了一种低时延速率控制算法．该算法改善TMN8中采用计算宏块方差得到量化参数所引入的复杂度，使用了在帧级确定基本量化参数，在宏块层进行调整的方法．通过仿真实验验证了该算法可有效的调节缓存占有率并降低系统时延．

镜面高光是由明暗恢复形状算法的重大障碍，但是对于单幅灰度图像，因为只包含亮度信息，现有以色度分析和极化分析为基础的高光检测方法均不能适用.为此，提出了一种利用表面形态分布信息检测镜面高光的方法.该方法充分利用成像过程信息，通过对表面法向量的估计，采用模拟退火算法，计算各反射成分的最大后验概率，从而实现高光区域检测，最后，利用基于曲率连续性假设的约束补色方法移除镜面高光.实验结果表明提出的算法在仿真和真实图像的高光检测中均具有较好的检测效果，有效提高了含镜面高光图像的表面恢复精度.

基于现有协议自动生成方法无法直接用于公平交换协议,我们对ClarkJacob方法进行了扩展,针对公平交换协议的设计空间特征,获得公平性判定模型,模型引入通信信道类型编码,并将主体拥有集合和主体信念集合相分离来完成协议生成过程中消息的衍生和目标的判定,指出公平性包含的局部目标和全局目标,利用基于适应度函数的遗传优化算法,对用二进制表示的协议空间进行优化搜索,获得满足目标的协议,并通过实例说明文中方法的可行性.

基于Bloom filter,结合位拆分状态机设计了一种适合硬件实现的多模式匹配引擎,由bloom filter过滤出可疑字符,位拆分状态机进行精确匹配.提出了过滤引擎和精确匹配引擎的流水线连接结构,通过增加分配器、缓存等硬件单元解决两引擎处理速度不匹配的问题,利用引擎的并行处理达到较高的吞吐性能.还通过设定规则长度等简化设计使引擎在保持高吞吐量的同时减小资源占用量,提高了可扩展性.

CHOKe是一种无状态的近似公平的主动式队列管理算法，利用CHOKe击中能近似识别并惩罚非响应流，CHOKe击中的有效性以及惩罚非响应流的力度，是提高算法公平性的关键因素.本文提出了一种增强CHOKe公平性的算法S-CHOKe，以采样击中取代CHOKe击中，提高CHOKe击中的有效性；利用队列击中，自适应确定丢包数，适度惩罚非响应流.仿真实验表明，S-CHOKe能适应流数量变化，是有效的、公平的.

面向真实环境的问答系统是近年来研究的热点，针对系统中问句的复杂性，提出问句信息块标注的分析方法——QICA.该方法将问句信息分为五类，通过标注这五类信息，将问句从表层的文字空间映射到结构化的语义空间.结合大间隔马尔可夫模型实现了自动标注系统.将QICA结果应用于问句复述识别问题，验证了该方法的有效性.

本文提出一种新的图像融合客观评价方法.首先，利用模糊C-均值聚类算法（FCM）对图像进行区域分割，获取区域特征矩阵.通过降维处理，计算区域的距离，以此作为区域相似度.其次，以对应区域的特征向量元素相似比作为对应区域的权重.区域的边缘强度比值作为区域之间的权重.最终获得图像的相似度.实验结果表明这种相似性度量考虑了图像像素的局部关系以及区域的显著性，更加符合人类的视觉特征.

多小波系统可以同时具备正交性、紧支撑、对称性等特性,PCNN是具备生物视觉背景的第三代神经网络,用于图像处理有先天的优势.本文综合利用多小波和PCNN的优点,提出了基于PCNN脉冲数匹配度MMPN的图像融合算法.该算法中,各个神经元的链接强度依符合人类视觉特性的多小波域图像对比度而自适应地取值.实验表明,该算法可以更有效地提高融合图像的熵、标准差和质量测度,性能良好.

对互联网海量MP3格式音乐数据进行基于内容的有效检索是当前一个重要而又很少涉及的研究方向.本文提出一种基于MDCT频谱熵的压缩域音频指纹算法，对各种常规频域和时间域的音频信号处理失真具有较强的鲁棒性.模拟实验在包含100首不同中文流行歌曲的音乐数据库上进行.对经受各种严重信号处理失真的粒度为5s左右的查询片段，能够取得超过90%的首位正确识别率.

利用钴-60源，在不同工作与辐照条件下，开展电荷耦合器件电离辐射损伤模拟试验，分析高低剂量率
、器件偏置对器件暗电流信号增大和哑元电压漂移的影响，比较电荷耦合器件光敏单元、输出放大器总剂量效应的敏感性，研究辐射敏感参数与失效模式的差异.为建立电荷耦合器件电离辐射效应规范化的模拟试验与加固评估方法，提供技术基础.

连铸中间包的钢水的液位测量环境恶劣和钢水上层覆盖保护渣层而导致钢水液位测量困难、测量准确度不高.针对此现状，本文提出了一种基于温场信息，利用计算机视觉测量实现的钢水液位测量方法.此方法通过对中间包内的空气层、保护渣、钢水层温场分析和获取，确定空气层-保护渣层和保护渣层钢水层的温度梯度分界面位置，从而得到中间包内钢水液位.测量方法应用到现场，统计得到测量平均绝对误差为3.2mm，最大误差为5.2mm，最小达到0.3mm，本文液位测量方法准确可靠，具有良好的应用前景.

提出了一种在反应离子深刻蚀中既可以加强热传递又可以抑制notching效应的方法，尤其适用于含有细长梁结构的刻蚀.通过在硅结构的下表面溅射一薄层金属，以加强刻蚀过程中产生的热量的消散，降低了硅结构的温度.用有限元仿真和实验分别验证了该方法的有效性.同时，金属层也抑制了刻蚀离子所带电荷在绝缘介质层上的积累，防止了自建电场的产生，抑制了notching效应.该方法通过扫描电子显微镜的测量也得到了实验验证.加工了一个SOI梳齿驱动器，检验了本方法的有效性和适应性.

本文在定义SPARQL查询优化问题基础上,利用本体中概念间的语义关系提出语义约简优化方案.并通过与选择估值策略的有机结合,给出RS-Opti优化算法及其实现.测试表明:RS-Opti优于单独使用语义约简和选择估值两种优化策略;与其它查询引擎测试对比表明:该优化方案在查询的元组模式个数较多和语义较复杂时效果明显.

利用双共轭梯度-快速傅里叶变换方法（BCGs-FFT）结合BP神经网络技术研究了金属介质复合结构柱体目标的电磁逆散射问题.先用BCGs-FFT方法计算了复合结构目标的正散射问题，得到不同目标参数下的多个观测点上的散射电场，以此作为训练样本提供给BP网络，经过适当的离线训练，再以新的散射电场作为网络的输入，实时重构了金属介质复合结构目标的几何、电磁参数.数值结果显示了该方法的有效性.

与传统的将人工智能技术嵌入到游戏引擎的设计方式不同，通过为自主非玩家角色（Autonomous Nonplayer Characters,ANPCs）设计一类智能控制器将人工智能技术从游戏引擎中分离出来．用户通过三个接口与智能控制器交互，三个接口分别描述了ANPC的感知、思考以及行动．提出了一种扩展的情景演算来融合三个接口，并解决ANPC行动结果的不确定性以及为ANPC从认知模型回到实用世界模型提供形式化．基于ANPC模型实现了一个用于游戏的人工智能平台，实验证实利用该平台可以很方便地创建与真实玩家对抗的ANPCs．

现有的视网膜血管分割方法大多只针对正常的视网膜图像进行分割，不能实现对发生病变的视网膜图像的分割.为此，提出了一种新的病变视网膜图像血管网络分割方法.该方法首先采用向量场散度方法获得病变视网膜图像中大部分血管的中心线，然后计算出中心线上各像素点的方向信息并采用改进的定向局部对比度方法检测出中心线两侧的血管像素，最后对获得的血管段末端进行反向外推追踪，分割出最终的血管网络.通过对通用的STARE眼底图像库中所有病变视网膜图像的实验仿真，结果表明本文算法获得了0.9426的ROC曲线面积和0.9502的准确率，算法性能明显优于Hoover算法和Benson等提出的算法.此外，本文算法还克服了Benson算法的局限性，对不同类型的病变视网膜图像都具有较好的鲁棒性.