摘要:移动增强现实应用中,用户频繁地与环境中不同的智能物体交互完成任务,其完成效率和用户体验由所采用的定向交互技术决定.然而,从交互手段上来说,现阶段定向交互依赖于Wi-Fi、BLE等无线技术,其信号全向传播的特点使其不能利用用户的空间环境(即位置和方向)来缩短互动时间,带来了不必要的时间成本;从交互界面上来说,现阶段基于视觉的界面存在可靠性低、扩展性低等问题,进一步限制了系统的通用性.本文介绍了 RetroAR——基于可见光逆反射通信的定向交互系统.RetroAR利用了光的定向传播特性来保留用户的空间环境,并依靠逆反射通信实现用户与目标设备之间无连接的快速定向交互.系统实验表明,RetroAR最远可在4 m距离支持100°视角的交互,同时实现厘米级的六自由度(6-Degrees Of Freedom,6-DoF)三维跟踪.用户研究表明,与基于Wi-Fi的解决方案相比,RetroAR将非接触式控制的交互时间减少了2倍,并且具有更好的用户体验.RetroAR借助可见光逆反射通信来利用用户空间环境,保持交互过程中的直观性.用户可以“所指即所控”的方式与多个目标进行互动,实现类似自然交互的快速定向交互.
摘要:由于网络环境的多变性,视频播放过程中容易出现卡顿、比特率波动等情况,严重影响了终端用户的体验质量.为优化网络资源分配并提升用户观看体验,准确评估视频质量至关重要.现有的视频质量评价方法主要针对短视频,普遍关注人眼视觉感知特性,较少考虑人类记忆特性对视觉信息的存储和表达能力,以及视觉感知和记忆特性之间的相互作用.而用户观看长视频的时候,其质量评价需要动态评价,除了考虑感知要素外,还要引入记忆要素.为了更好地衡量长视频的质量评价,本文引入深度网络模型,深入探讨了视频感知和记忆特性对用户观看体验的影响,并基于两者特性提出长视频的动态质量评价模型.首先,本文设计主观实验,探究在不同视频播放模式下,视觉感知特性和人类记忆特性对用户体验质量的影响,构建了基于用户感知和记忆的视频质量数据库(Video Quality Database with Perception And Memory,PAM-VQD);其次,基于PAM-VQD数据库,采用深度学习的方法,结合视觉注意力机制,提取视频的深层感知特征,以精准评估感知对用户体验质量的影响;最后,将前端网络输出的感知质量分数、播放状态以及自卡顿间隔作为三个特征输入长短期记忆网络,以建立视觉感知和记忆特性之间的时间依赖关系.实验结果表明,所提出的质量评估模型在不同视频播放模式下均能准确预测用户体验质量,且泛化性能良好.
摘要:低延迟分组密码的设计是目前密码学研究中的热点之一,其中低延迟S盒的构造是设计中的重要研究方向.本文基于低延迟门电路和两层树型结构,搜索不同延迟水平下具有一定密码学性质的低延迟平衡布尔函数及其拓展比特置换等价类;基于将低延迟布尔函数作为分量布尔函数构造向量布尔函数的方法,本文构造得到了不同延迟水平下的低延迟S盒,并给出延迟性质和硬件实现面积具有优势的S盒实例;此外,本文对低延迟的S盒集合与逆S盒集合匹配搜索具有双向低延迟性质的S盒,给出搜索得到的实例.与PRINCE、MANTIS等其他低延迟分组密码中使用的4 bit S盒相比,本文构造的低延迟S盒在延迟水平上相较MANTIS降低了20%,与PRINCE相比降低了33%,在硬件实现面积上相较MANTIS减少了6.68%,与PRINCE相比减少了17.69%.
摘要:三维无人机路径规划问题旨在满足安全性条件的前提下为无人机规划出一条最佳的飞行路径.本文通过数学建模的方式构建出无人机路径规划的成本函数,从而无人机路径规划问题转化为多约束的优化问题,并使用元启发式算法来求解该问题.针对人工兔优化算法收敛慢以及易陷入局部最优的缺陷,本文开发了一种基于Levy飞行、自适应柯西变异以及精英群遗传策略改进的人工兔优化算法(Artificial Rabbit Optimization algorithm based on Levy flight,adaptive Cauchy mutation, and elite population Genetic strategy,LCGARO).将LCGARO与6个经典和先进的元启发式算法在29个CEC2017测试函数和6个复杂度不同的三维无人机路径规划地形场景中进行多方面对比实验.对比实验结果证明,在CEC2017测试函数的对比实验中,本文提出的LCGARO算法在22个测试函数中具有更优的寻优精度.在无人机路径规划实验中,LCGARO算法在5个地形场景中能够规划出总成本函数值最小的飞行路径.
摘要:物联网设备的爆发式增长推进了异构无线设备互联互通的进程,跨网通信技术(Cross-Technology Communication,CTC)允许同一频段下遵循不同底层协议的无线设备在无需网关的前提下实现直联,但移动状态下的双向跨网通信方法仍缺乏系统的研究.本文提出了一种基于能量感知的跨网通信方案——MobiCTC,它支持WiFi与ZigBee设备移动状态下的双向跨网通信.WiFi到ZigBee方向,该方案利用RSSI(Received Signal Strength Indicator)作为解码信息,基于能级映射实现信息解码;ZigBee到WiFi方向,该方案采用CSI(Channel State Information)作为解码信息,充分挖掘CSI的幅度与相位信息,利用机器学习方法实现分类解码.最后,本文使用TelosB节点和USRP X310平台对MobiCTC方案进行了实验验证.实验结果表明,移动状态下WiFi到ZigBee方向的系统吞吐量为139.535 bps,较WiZig提高了1.82倍,符号错误率为0.016,与WiZig基本持平;ZigBee到WiFi方向的系统吞吐量为250 bps,较FreeBee提高了15.7%,符号错误率为0.0516,较ZigFi下降了23.21%.