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: 2675 Clicked: 7838 Cited: 3 Commented: 0(p.1-11) <Full Text> <PPT> 2195

Chinese summary <157> 理想/非理想感知条件下认知异构网络的容量分析

目的：针对认知异构网络中频谱的动态性和干扰的复杂性，利用随机几何理论进行干扰分析并提出网络容量的闭式表达式，为认知异构网络的性能分析提供理论基础。
创新：利用随机几何理论分析认知异构网络中复杂的干扰问题，并提出干扰和网络容量的闭式表达式。
方法：采用"分而治之"的方法，一方面，针对频谱使用的动态性，利用离散时间马尔可夫链对主用户（宏基站用户）进行建模，得到主用户离开和到达概率，并考虑理想/非理想感知情况，分别计算出两种情况下主用户和次用户的数量；另一方面，针对用户位置的随机性，利用齐次泊松点过程对基站和用户进行建模，再采用随机几何理论对干扰进行分析，提出计算干扰的闭式表达式。最后，利用以上两部分结果分别求出理想/非理想感知情况下网络容量的闭式表达式。
结论：利用随机几何理论分析认知异构网络中的干扰和容量具有可行性和准确性；理想感知情况下得到的网络容量要大于非理想感知的情况。

关键词组：认知异构网络；马尔可夫链；随机几何；齐次泊松点过程

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: 3220 Clicked: 7431 Cited: 2 Commented: 0(p.12-27) <Full Text> <PPT> 2225

Chinese summary <146> 基于3D空间组件提取和排列的古建筑重建图像方法

目的：利用单一图像重建古建筑，简化从2D照片恢复3D几何结构方法中无穷解的情况。该方法可以应用于观光、游戏、娱乐业中的古迹恢复。
创新：简化从2D照片恢复3D几何结构过程中无穷解的情况。对特定建筑风格生成的组件库可以应用于相同风格的其它古建筑的重建。
方法：本文主要以泰姬陵为例分析。首先，沿边界多面体和多面体之间的邻近关系利用合适的局部平面基元自动重建初始模型。然后，利用建模软件人工推断装配并调整模型3D组件获取最终重建模型。以Mughal风格的三个著名古建筑为例，测试基于前视图的模型重建（图10-12）。
结论：对图像组件的分层分析有助简化从2D照片恢复3D几何结构过程中无穷解的情况。对特定建筑风格生成的组件库可以应用于相同风格的其它古建筑的重建。对三个Mughal风格的三个古建筑进行模型重建，结果表明所提方法的有效性。

关键词组：数字重建；3D虚拟世界；3D空间组件；视觉场景理解

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: 3001 Clicked: 6606 Cited: 0 Commented: 0(p.28-42) <Full Text> <PPT> 2269

Chinese summary <140> ImgFS:一种利用用户空间文件系统的图片存储透明加密技术

目的：透明加密技术克服了传统加密技术中面临的使用方便性、运行效率、安全等级等缺陷。然而已有的透明加密技术依赖于对核数据空间的深度理解。本文提出一种基于用户空间的全透明加密文件系统，有效克服已有的基于用户空间的加密文件系统运行中的不足之处。
创新：提出的ImgFS全透明加密文件系统平衡了图像存储文件的安全等级要求和使用方便性，并且能够克服现有的基于用户空间的加密文件系统的缺陷。
方法：设计ImgFS结构，并在不同规格图像文件下测试其读写性能。将读写时间与标准Ext4下的读写时间进行比较（图5-8）；对读写进程中主程序执行时间做进一步分析（图9-11）；并将ImgFS的性能与相关工作中的结论进行比较（图12）。
结论：实验结果表明当ImgFS提供更高等级安全性与透明度时，其性能可与已有的基于加密用户空间文件系统的高性能机制相比拟。

关键词组：图像存储安全性；加密文件系统；用户空间文件系统；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: 3049 Clicked: 8855 Cited: 2 Commented: 0(p.43-69) <Full Text> <PPT> 2257

Chinese summary <144> 基于扩展型服务导向建模与应用（SOMA）的一种自适应服务导向方法

内容概要：提出一种使用MAPE-K标准模型维护软件架构质量的自适应过程（SAP）。由于其显式地定义了输入与输出，该过程可插入多种软件开发进程和服务导向方法。为此，所述自适应过程在一种双层结构中与服务导向建模和应用（SOMA）方法相融合，构建出一种新方法：自适应服务导向架构方法（SASOAM）。通过不同架构策略组合，SASOAM提供了一种半自动自知方法。此外，通过使用架构和适配模式，提升了服务导向建模和应用的维护活动，达到控制软件架构质量的效果。基于层次分析法（AHP）的评估展示了服务导向建模和应用维护性的改善。案例研究显示了自适应服务导向架构方法的可行性与实用性。

关键词组：服务导向架构；自适应过程；架构模式；质量属性；适配模式；架构策略

Efficient controller area network data compression for automobile applications

Yu-jing Wu, Jin-Gyun Chung

DOI: 10.1631/FITEE.1400136 Downloaded: 2541 Clicked: 7418 Cited: 4 Commented: 0(p.70-78) <Full Text> <PPT> 2242

Chinese summary <131> 高效率汽车应用控制器局域网的数据压缩

目的：控制器局域网CAN（controller area network）被设计作为汽车环境和高级工业控制应用中电子控制单元ECUs（electronic control units）之间的多路通讯。如果大量ECUs连接到CAN总线，会导致CAN总线陷入超载状态，待命时间和数据传输误差率也将增加。数据传输时间和帧长度成正比，因此需要减少CAN总线的数据帧长度。
创新：与已有数据压缩方法相比，我们提出的方法不需要预测最大差值，只需使用三个头比特位。实验结果表明，CAN传输数据的压缩率高达81.06%。
方法：首先，用信号重排方法将车辆技术标准中的信号重排，使数据帧内的信号缩短到三个。然后，计算之前和现在CAN信号差值，并且计算三个头比特位。将头比特和差值不为零的信号排列到压缩区域选择图里，不为零的区域选择为压缩区域。最后，将压缩区域的数据排列到2D内存图里（图5,6）。
结论：针对CAN总线超载和数据传输误差率的增加，提出一种高效的数据压缩方法，数据压缩率高达81.06%。

关键词组：控制器局域网；电子控制单元；数据压缩；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: 2525 Clicked: 6829 Cited: 0 Commented: 0(p.79-84) <Full Text> <PPT> 2125

Chinese summary <41> 新型三维腹腔镜系统的设计与标定

目的：为简化三维腹腔镜结构，同时保证其成像和3D视频质量，研发一种新型高清三维腹腔镜系统。
创新：采用双光学通道，使用中继透镜延长图像光学传输距离，在中继透镜末端用两个相机接收内窥图像，简化腹腔镜结构，并保证了成像质量。
方法：首先，根据图像传感器参数和视场需求大小确定内窥镜光学系统的有效焦距，在此基础上设计包括中继透镜在内的双通道光学镜头（图1）。其次，设计CCU用于采集和处理双通道高清视频图像，并通过HDMI输出将它们同时显示在3D显示器上，由此构建了高清三维腹腔镜系统（图4）。最后，针对双目内窥镜系统采用传统针孔模型计算距离存在较大误差的问题，通过理论分析提出一种新的距离计算方法，并在0-150 mm范围内的距离测量实验中验证该算法的有效性（图3）。
结论：新型三维腹腔镜在保证成像质量的基础上简化了系统结构；采用提出的双目系统距离计算方法可以有效提高双目内窥系统的测距精度。

关键词组：双光学通道；三维；相机标定；深度测量；腹腔镜系统