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电子学报
中国电子学会
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王守觉

月刊

0372-2112

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010-68279116，68285082

100036

北京165信箱

电子学报/Journal Acta Electronica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>1962年创刊，中国电子学会主办的高级学术月刊。刊登电子与信息及相关领域代表我国研究水平的最新科研成果和技术进展。本刊为中国自然科学核心期刊之一；科技部科技论文统计源期刊；中国科学引文数据库来源期刊。获2000年首届国家期刊奖以及2000年国家自然科学基金重点学术期刊专项基金资助。现被五个大型检索机构（Ei、Sci-Expanded、SA、苏联文摘杂志(рж)和日本科技文献速报）作为固定收录对象。
正式出版
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    3D稀疏卷积结构下融合空间点与体素关系建模的LiDAR点云跟踪方法

    田胜景韩一男赵宪通刘秀平...
    3527-3540页
    查看更多>>摘要：稀疏卷积在处理激光雷达点云单目标跟踪时的潜力尚未得到充分发掘.目前,绝大多数点云跟踪算法使用基于球邻域的骨干网络,其显存计算资源占用大并且目标感知的关系建模不充分.针对此问题,本文提出一种基于稀疏卷积结构的LiDAR(Lightlaser Detection And Ranging)点云跟踪算法,并创新性地融合了空间点与体素双通道的关系建模模块,以高效适应稀疏框架下目标判别信息的嵌入.首先,本文采用3D稀疏卷积残差网络来分别提取模板和搜索区域的特征,并利用反卷积来获取逐点特征来保证跟踪任务中对空间位置特性的要求.其次,关系建模模块进一步在模板与搜索区域特征之间计算相似度语义查询表.为了捕捉到模板与搜索区域间细粒度的关联性,该模块一方面在空间点通道中利用近邻算法找出每个搜索区域点的模板近邻点,并根据语义查询表提取对应特征;另一方面,在体素通道中以每个搜索区域点为中心构建局部多尺度体素,并根据落入体素单元的模板点索引计算语义查询表中值的累计和.最后,将双通道的特征融合并送入基于鸟瞰图的候选包围盒生成模块来回归目标包围盒.为了验证所提出方法的优越性,本文在KITTI和NuScenes数据集进行了测试,对比其他使用稀疏卷积的算法,本文方法平均成功率和精确率分别提升了11.0%和12.0%.本文方法在继承了稀疏卷积高效特点的同时还实现了跟踪精度的提高.

    点云理解目标跟踪机器视觉稀疏卷积特征融合

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    基于轻量级全连接张量映射网络的高光谱图像分类方法

    林知心郑玉棒马天宇王蕊...
    3541-3551页
    查看更多>>摘要：近年来,基于卷积神经网络的深度学习模型已经在高光谱图像分类领域取得优异表现.然而,模型性能的提升通常依赖于更深、更宽的网络结构,导致参数量和计算量增长,从而限制了模型在机载或星载载荷中的实际部署.为此,本文提出基于轻量级全连接张量映射网络的高光谱图像分类方法.根据全连接张量网络分解的映射思想以及高光谱图像"图谱合一"的结构特点,本文设计两种张量映射卷积单元,通过使用多个具有全连接结构的小尺寸卷积核代替原始卷积核,降低了卷积层的时间和空间复杂度.此外,基于新单元构建残差双分支张量模块.双分支结构共享同一组权重参数,并采用通道分割操作减少特征通道数,提升特征提取过程的实时性.本文所提模型通过使用新单元和新模块充分挖掘高光谱图像的局部空谱信息和全局光谱信息,有效提高了分类性能并减少硬件资源消耗.在三个常用高光谱图像数据集上的实验结果表明,所提模型相较于其他现有工作具有更高的分类性能以及更低的参数量和计算量.

    高光谱图像分类模型压缩全连接张量网络分解卷积神经网络张量神经网络轻量卷积模块

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    不确定需求下无人机任务分配的两阶段鲁棒优化方法

    王巍解慧魏忠诚赵继军...
    3552-3561页
    查看更多>>摘要：灾害场景下依托无人机配送资源应用前景广阔,但应急场景环境复杂多变,各类突发事件在时空上的不确定性会导致目标点对资源需求评估的不准确,进而影响到资源配送中无人机任务分配方案.针对此问题,在无人机任务分配模型中引入两阶段鲁棒优化方法.模型通过将无人机分配和任务分配相结合,充分利用无人机集群资源,实现需求变化最大化时的任务分配成本最低.本文对受伤人数等级与资源需求变化关系建模,将资源需求划分为3个等级,实现了任务分配总成本变化的精确化表达,并采用列和约束生成(Column-and-Constraint Generation,C&CG)算法实现了资源需求不确定条件下的无人机任务分配.最后设计了3种类型的实验,仿真结果验证了算法的有效性和优越性,相比确定性模型,该算法在应对需求变化时展现出更好的鲁棒性.

    城市灾害无人机任务分配两阶段鲁棒优化需求不确定需求多等级C&CG

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    基于对比性视觉-文本模型的光场图像质量评估

    王汉灵柯逍江澳鑫郭文忠...
    3562-3577页
    查看更多>>摘要：光场图像作为一种能够捕获场景每个位置光线信息的图像类型,在电子成像、医学影像和虚拟现实等领域具有广泛的应用前景.光场图像质量评估(Light Field Image Quality Assessment,LFIQA)旨在衡量此类图像的质量,但当前方法面临视觉效果与文本模态间异构性的重要挑战.为解决上述问题,本文提出了一种基于文本-视觉的多模态光场图像质量评估模型.具体来说,在视觉模态方面,我们设计了多任务模型,结合边缘自动阈值算法有效丰富了光场图像的关键表示特征.在文本模态方面,基于输入噪声特征与预测噪声特征的对比,准确识别光场图像的噪声类别,并验证了噪声预测对优化视觉表示的重要性.基于上述研究,进一步提出了一种优化的通用噪声文本配置方法,并结合边缘增强策略,显著提升了基线模型在光场图像质量评估中的准确性和泛化能力.此外,通过消融实验,评估了各组件对整体模型性能的贡献,验证了本文方法的有效性和稳健性.实验结果表明,该方法不仅在公开数据集Win5-LID和NBU-LF1.0的实验中表现出色,还在融合数据集中展示出优秀的实验结果,与现有最优算法相比,本文所提方法在两个数据库中的性能分别提升了2%和6%.本文提出的噪声验证策略和配置方法不仅为图像质量评估中的噪声预测任务提供了有价值的参考,也可用于其它噪声预测类型的辅助任务.

    图像质量评估光场图像视觉-文本模型多任务模式噪声预测图像增强

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    一种基于子图转述的问题生成方法

    温立强熊冠铭王宇陈一朴...
    3578-3588页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种子图转述的方法用于解决知识图谱问题生成中的未见谓词问题.传统的问题生成方法主要利用标注的问答数据(问题-逻辑形式对)生成问题,然而标注数据难以覆盖知识图谱中所有的谓词,如何对未见的谓词生成问题依然是一个挑战.本文提出了一种基于子图结构的语义解耦方法,通过将复杂问题对应的知识图谱子图分解为原子级子图,从而将包含未见谓词的多跳子图拆分为易于处理的单跳子图.并且本文设计了一种子图转述方法,通过对数据集中的谓词进行采样,得到子图描述文本,并在大规模无监督数据上训练得到子图转述器,能够为包含未见谓词的子图提供自然语言形式的表述,为生成问题提供了有效的信息.本文定量分析了在不同的难度级别下模型的性能表现,在GrailQA等数据集上的实验结果表明,本文的方法达到了最先进的性能.

    子图采样子图转述未见谓词问题生成知识图谱

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    处理器片上渗透缓存蕴含的时间与空间及时局部性

    胡九川程建聪万良易吴楠士...
    3589-3599页
    查看更多>>摘要：处理器片上寄存器的分布形态与数量规模对处理器的整体计算性能有直接影响,这种影响表面上看是波及处理器片上缓存结构的改进和优化,本质上是时间要素与空间要素交织在一起的综合反映.因此,从时间和空间上确保处理器内核对片上缓存的局部化访问必将进一步提高处理器的整体计算性能.为了认识处理器片上缓存中存在的时间与空间及时局部性,以由传统缓存耦合而成的渗透缓存为工具来分析处理器内核访问片上缓存的时间与空间局部性,仿真实验表明渗透缓存因具备容纳时间与空间局部性的结构提高了处理器访问片上缓存的命中率,客观上缩短访存延迟,从而为提高处理器性能创造了有利条件.

    渗透缓存时间局部性空间局部性片上数据流转

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    基于强化学习的免调参即插即用单光子图像重建方法

    陈爽田烨付莹
    3600-3612页
    查看更多>>摘要：量子图像传感器(Quanta Image Sensor,QIS)具有超高的单光子灵敏度与空间分辨率,因此其有望成为替代CMOS的下一代图像传感器.然而,从QIS获取的原始数据是二进制的图像帧,因此需要采用图像重建算法从二进制观测值中恢复原始场景.现有的方法包括基于模型的QIS图像重建和基于深度学习的QIS图像重建,其中基于模型的QIS图像重建通常需要进行大量的优化迭代,且对内部参数选择高度敏感.而基于深度学习的QIS图像重建则往往需要对每个具有细微不同的任务设计和训练单独的网络模型,灵活性欠缺并在很大程度上限制了其实用性.为了解决上述QIS图像重建方法的局限性,本文提出一种基于强化学习的免调参即插即用单光子图像重建方法.该方法能够自适应地对不同输入图像、不同过采样倍率和重建所处的不同迭代轮次动态选取合适的参数,实现更好的重建效果.具体地,本文将即插即用框架下的QIS图像重建任务中需要手动调整的参数建模为序列决策问题,引入结合无模型强化学习和基于模型强化学习思想的算法学习一个最佳策略,以实现对于不同输入图像在每次优化迭代时的最优超参选择.在合成和真实数据集上的实验结果表明,本文提出的方法可以在过采样倍率为4、6、8三种情况下,在峰值信噪比上相较现有先进方法提高约0.44～0.60 dB,在重建的视觉效果上也能够保留更多的纹理细节.真实极暗光QIS图像数据已在https://github.com/ying-fu/Real-SPAD-Dataset公开.

    量子图像传感器单光子成像即插即用强化学习图像重建

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    基于可编程交换机的网内灰色故障检测技术研究进展

    刘宏岩张栋吴春明
    3613-3622页
    查看更多>>摘要：灰色故障是指对生产网络产生细微影响的交换机故障.然而,当这些轻微故障相互叠加或与新增故障叠加时,可能会导致整个生产网络的瘫痪.因此,检测灰色故障对生产网络的稳定性至关重要.传统解决方案关注的是在控制平面收集数据平面交换机中的流记录,并对其进行处理以检测灰色故障.然而,此类解决方案存在着不足:(1)缓存和处理大量的流记录会引入庞大的资源开销;(2)较高的检测时延无法保证灰色故障检测的时效性.近年来,可编程交换机的出现为灰色故障检测技术带来了新机遇:网络管理员可以将灰色故障检测算法部署运行至可编程交换机的线速ASIC流水线上,从而支持低开销、低时延、高精度的网内灰色故障检测技术.本文针对基于可编程交换机的网内灰色故障检测技术进行综述,在对灰色故障的概念、普遍性及对生产网络的危害进行描述的基础上,分析与讨论了现有基于可编程交换机的网内灰色故障检测技术的研究现状与进展,详细介绍每项技术的工作原理及流程,搭建真实的实验平台评估各项技术的检测指标,在文末指出了现有技术所面临的问题与挑战.

    灰色故障检测可编程交换机网内计算网络测量数据报丢失数据中心网络

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    低功耗广域网LoRa技术进展与研究挑战

    童率王继良
    3623-3642页
    查看更多>>摘要：物联网的快速发展催生了大量新型的应用模式和互联生态,推动了产业数字化和智能化发展.物联网通过连接传感器、可穿戴设备、智能表计等低数据率、低功耗终端,赋予大量普通设备计算和联网的能力.随着应用场景和系统规模的扩展,传统无线技术难以适应物联网大规模、低功耗、远距离的设备组网要求.如何降低设备接入门槛、实现设备低功耗远距离连接,是当前物联网面临的重要挑战.LoRa(Long Range)作为一种代表性的低功耗广域网技术,有效解决了低功耗设备远距离连接问题,已成为物联网的核心支撑技术.然而LoRa在规模化应用中仍面临以下三方面重要挑战:(1)大规模连接场景高并发传输导致信号冲突,设备并发接入困难;(2)远距离无线链路信号衰减剧烈,弱信号可靠传输困难;(3)物联网共享信道异构协议干扰问题突出,广域异构共存困难.本文概述了现阶段低功耗广域物联网技术研究进展,重点阐述现有技术在实际应用场景中面临的三方面研究挑战及对应的技术方案.针对高并发冲突问题,现有研究提出冲突避免和并发解码方法;针对弱信号问题,现有研究在弱信号增强传输和接收端解码优化两个方面展开探索;针对异构协议竞争问题,现有研究设计了多种设计跨协议通信机制.本文综述了LoRa低功耗广域网最新相关研究,分析现有工作的创新点和局限性,并指出了低功耗广域网未来研究和发展的方向.

    物联网低功耗广域网冲突解码弱信号跨协议通信网络系统网络协议

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