Journal of Zhejiang University

Current Issue: <FITEE>

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering (former title: Journal of Zhejiang University SCIENCE C (Computers & Electronics), 2010-2014)

ISSN 2095-9184 (print); ISSN 2095-9230 (online); CN 33-1389/TP; Monthly.

FITEE is an international peer-reviewed journal indexed by SCI-E, Ei Compendex, DBLP, IC, Scopus, JST, CSA, etc. It covers research in Electrical and Electronic Engineering, including Computer Science, Information Sciences, Control, Automation, Telecommunications, and related disciplines.

Impact factor: 0.308 (2011), 0.297 (2012), 0.380 (2013), 0.415 (2014), 0.392 (2015), 0.622 (2016), 0.910 (2017), 1.033 (2018), 1.604 (2019), 2.161 (2020), 2.526 (2021).

Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering

ISSN 2095-9184 (print), ISSN 2095-9230 (online), monthly

2015 Vol.16 No.1 P.1-84

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

Capacity analysis for cognitive heterogeneous networks with ideal/non-ideal sensing

Tao Huang, Ying-lei Teng, Meng-ting Liu, Jiang Liu

DOI: 10.1631/FITEE.1400129 Downloaded: 2386 Clicked: 6911 Cited: 3 Commented: 0(p.1-11) <Full Text> <PPT> 2007

Chinese summary <152> 理想/非理想感知(zhī)條件下(xià)認知(zhī)異構網絡的容量分(fēn)析

目的：針對認知(zhī)異構網絡中(zhōng)頻(pín)譜的動态性和幹擾的複雜(zá)性，利用随機幾何理論進行幹擾分(fēn)析并提出網絡容量的閉式表達式，爲認知(zhī)異構網絡的性能分(fēn)析提供理論基礎。
創新：利用随機幾何理論分(fēn)析認知(zhī)異構網絡中(zhōng)複雜(zá)的幹擾問題，并提出幹擾和網絡容量的閉式表達式。
方法：采用"分(fēn)而治之"的方法，一(yī)方面，針對頻(pín)譜使用的動态性，利用離(lí)散時間馬爾可夫鏈對主用戶（宏基站用戶）進行建模，得到主用戶離(lí)開(kāi)和到達概率，并考慮理想/非理想感知(zhī)情況，分(fēn)别計算出兩種情況下(xià)主用戶和次用戶的數量；另一(yī)方面，針對用戶位置的随機性，利用齊次泊松點過程對基站和用戶進行建模，再采用随機幾何理論對幹擾進行分(fēn)析，提出計算幹擾的閉式表達式。最後，利用以上兩部分(fēn)結果分(fēn)别求出理想/非理想感知(zhī)情況下(xià)網絡容量的閉式表達式。
結論：利用随機幾何理論分(fēn)析認知(zhī)異構網絡中(zhōng)的幹擾和容量具有可行性和準确性；理想感知(zhī)情況下(xià)得到的網絡容量要大(dà)于非理想感知(zhī)的情況。

關鍵詞組：認知(zhī)異構網絡；馬爾可夫鏈；随機幾何；齊次泊松點過程

An image-based approach to the reconstruction of ancient architectures by extracting and arranging 3D spatial components

Divya Udayan J, HyungSeok Kim, Jee-In Kim

DOI: 10.1631/FITEE.1400141 Downloaded: 2835 Clicked: 6587 Cited: 2 Commented: 0(p.12-27) <Full Text> <PPT> 2018

Chinese summary <141> 基于3D空間組件提取和排列的古建築重建圖像方法

目的：利用單一(yī)圖像重建古建築，簡化從2D照片恢複3D幾何結構方法中(zhōng)無窮解的情況。該方法可以應用于觀光、遊戲、娛樂業中(zhōng)的古迹恢複。
創新：簡化從2D照片恢複3D幾何結構過程中(zhōng)無窮解的情況。對特定建築風格生(shēng)成的組件庫可以應用于相同風格的其它古建築的重建。
方法：本文主要以泰姬陵爲例分(fēn)析。首先，沿邊界多面體(tǐ)和多面體(tǐ)之間的鄰近關系利用合适的局部平面基元自動重建初始模型。然後，利用建模軟件人工(gōng)推斷裝配并調整模型3D組件獲取最終重建模型。以Mughal風格的三個著名古建築爲例，測試基于前視圖的模型重建（圖10-12）。
結論：對圖像組件的分(fēn)層分(fēn)析有助簡化從2D照片恢複3D幾何結構過程中(zhōng)無窮解的情況。對特定建築風格生(shēng)成的組件庫可以應用于相同風格的其它古建築的重建。對三個Mughal風格的三個古建築進行模型重建，結果表明所提方法的有效性。

關鍵詞組：數字重建；3D虛拟世界；3D空間組件；視覺場景理解

ImgFS: a transparent cryptography for stored images using a filesystem in userspace

Osama A. Khashan, Abdullah M. Zin, Elankovan A. Sundararajan

DOI: 10.1631/FITEE.1400133 Downloaded: 2535 Clicked: 5910 Cited: 0 Commented: 0(p.28-42) <Full Text> <PPT> 2106

Chinese summary <135> ImgFS:一(yī)種利用用戶空間文件系統的圖片存儲透明加密技術

目的：透明加密技術克服了傳統加密技術中(zhōng)面臨的使用方便性、運行效率、安全等級等缺陷。然而已有的透明加密技術依賴于對核數據空間的深度理解。本文提出一(yī)種基于用戶空間的全透明加密文件系統，有效克服已有的基于用戶空間的加密文件系統運行中(zhōng)的不足之處。
創新：提出的ImgFS全透明加密文件系統平衡了圖像存儲文件的安全等級要求和使用方便性，并且能夠克服現有的基于用戶空間的加密文件系統的缺陷。
方法：設計ImgFS結構，并在不同規格圖像文件下(xià)測試其讀寫性能。将讀寫時間與标準Ext4下(xià)的讀寫時間進行比較（圖5-8）；對讀寫進程中(zhōng)主程序執行時間做進一(yī)步分(fēn)析（圖9-11）；并将ImgFS的性能與相關工(gōng)作中(zhōng)的結論進行比較（圖12）。
結論：實驗結果表明當ImgFS提供更高等級安全性與透明度時，其性能可與已有的基于加密用戶空間文件系統的高性能機制相比拟。

關鍵詞組：圖像存儲安全性；加密文件系統；用戶空間文件系統；透明加密

Towards a self-adaptive service-oriented methodology based on extended SOMA

Alireza Parvizi-Mosaed, Shahrouz Moaven, Jafar Habibi, Ghazaleh Beigi, Mahdieh Naser-Shariat

DOI: 10.1631/FITEE.1400040 Downloaded: 2764 Clicked: 8093 Cited: 2 Commented: 0(p.43-69) <Full Text> <PPT> 2097

Chinese summary <139> 基于擴展型服務導向建模與應用（SOMA）的一(yī)種自适應服務導向方法

内容概要：提出一(yī)種使用MAPE-K标準模型維護軟件架構質量的自适應過程（SAP）。由于其顯式地定義了輸入與輸出，該過程可插入多種軟件開(kāi)發進程和服務導向方法。爲此，所述自适應過程在一(yī)種雙層結構中(zhōng)與服務導向建模和應用（SOMA）方法相融合，構建出一(yī)種新方法：自适應服務導向架構方法（SASOAM）。通過不同架構策略組合，SASOAM提供了一(yī)種半自動自知(zhī)方法。此外(wài)，通過使用架構和适配模式，提升了服務導向建模和應用的維護活動，達到控制軟件架構質量的效果。基于層次分(fēn)析法（AHP）的評估展示了服務導向建模和應用維護性的改善。案例研究顯示了自适應服務導向架構方法的可行性與實用性。

關鍵詞組：服務導向架構；自适應過程；架構模式；質量屬性；适配模式；架構策略

Efficient controller area network data compression for automobile applications

Yu-jing Wu, Jin-Gyun Chung

DOI: 10.1631/FITEE.1400136 Downloaded: 2244 Clicked: 6589 Cited: 4 Commented: 0(p.70-78) <Full Text> <PPT> 2032

Chinese summary <126> 高效率汽車(chē)應用控制器局域網的數據壓縮

目的：控制器局域網CAN（controller area network）被設計作爲汽車(chē)環境和高級工(gōng)業控制應用中(zhōng)電子控制單元ECUs（electronic control units）之間的多路通訊。如果大(dà)量ECUs連接到CAN總線，會導緻CAN總線陷入超載狀态，待命時間和數據傳輸誤差率也将增加。數據傳輸時間和幀長度成正比，因此需要減少CAN總線的數據幀長度。
創新：與已有數據壓縮方法相比，我(wǒ)們提出的方法不需要預測最大(dà)差值，隻需使用三個頭比特位。實驗結果表明，CAN傳輸數據的壓縮率高達81.06%。
方法：首先，用信号重排方法将車(chē)輛技術标準中(zhōng)的信号重排，使數據幀内的信号縮短到三個。然後，計算之前和現在CAN信号差值，并且計算三個頭比特位。将頭比特和差值不爲零的信号排列到壓縮區域選擇圖裏，不爲零的區域選擇爲壓縮區域。最後，将壓縮區域的數據排列到2D内存圖裏（圖5,6）。
結論：針對CAN總線超載和數據傳輸誤差率的增加，提出一(yī)種高效的數據壓縮方法，數據壓縮率高達81.06%。

關鍵詞組：控制器局域網；電子控制單元；數據壓縮；信号重排

New Technique: Design and calibration of a new high-definition three-dimensional laparoscopic system

Jia Tang, Li-qiang Wang, Bo Yuan, Hong Jiang, Qi-ming Zhu

DOI: 10.1631/FITEE.1400149 Downloaded: 2185 Clicked: 6112 Cited: 0 Commented: 0(p.79-84) <Full Text> <PPT> 1910

Chinese summary <36> 新型三維腹腔鏡系統的設計與标定

目的：爲簡化三維腹腔鏡結構，同時保證其成像和3D視頻(pín)質量，研發一(yī)種新型高清三維腹腔鏡系統。
創新：采用雙光學通道，使用中(zhōng)繼透鏡延長圖像光學傳輸距離(lí)，在中(zhōng)繼透鏡末端用兩個相機接收内窺圖像，簡化腹腔鏡結構，并保證了成像質量。
方法：首先，根據圖像傳感器參數和視場需求大(dà)小(xiǎo)确定内窺鏡光學系統的有效焦距，在此基礎上設計包括中(zhōng)繼透鏡在内的雙通道光學鏡頭（圖1）。其次，設計CCU用于采集和處理雙通道高清視頻(pín)圖像，并通過HDMI輸出将它們同時顯示在3D顯示器上，由此構建了高清三維腹腔鏡系統（圖4）。最後，針對雙目内窺鏡系統采用傳統針孔模型計算距離(lí)存在較大(dà)誤差的問題，通過理論分(fēn)析提出一(yī)種新的距離(lí)計算方法，并在0-150 mm範圍内的距離(lí)測量實驗中(zhōng)驗證該算法的有效性（圖3）。
結論：新型三維腹腔鏡在保證成像質量的基礎上簡化了系統結構；采用提出的雙目系統距離(lí)計算方法可以有效提高雙目内窺系統的測距精度。

關鍵詞組：雙光學通道；三維；相機标定；深度測量；腹腔鏡系統