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.4 P.259-334

<<< CONTENTS >>>

Computer & Automation

A lightweight authentication scheme with user untraceability

Kuo-Hui Yeh

DOI: 10.1631/FITEE.1400232 Downloaded: 2949 Clicked: 7542 Cited: 2 Commented: 0(p.259-271) <Full Text> <PPT> 2085

Chinese summary <40> 一套具备使用者不可追踪性的轻量化身分鉴别机制

目的：随着电子商务应用的蓬勃发展，如何安全且有效率地提供足够的网路资源或线上服务给远端使用者逐渐成为一门研究显学。鉴于此，本论文主要针对目前商务网路环境设计使用者身分鉴别机制。
创新点：本研究所提出的鉴别机制主要利用杂凑函数(Hash function)作为机制内的资讯保护技术，并以一套新设计的讯息传递逻辑成功完成多个体间的相互身分鉴别，如此将可同时达到计算安全与轻量化效能两大效益。
方法：藉由使用者注册(Registration)、登入与鉴别(Login and authentication)、密码变更(Password change)等三大阶段来完成并良好管理使用者身分鉴别与讯息传输安全。
结论：本论文主要针对现有网路环境下的商务架构，进行使用者身分鉴别机制设计。在协定安全度方面，根据传输逻辑分析与安全正式化分析结果，所提方法的安全可行性已被成功证实。在效能方面，本研究比近期所提出的几份相关机制(Tsai et al., 2013；Chang et al., 2014；Kumari and Khan, 2014)皆更为有效率（表2、3）。

关键词组：身分鉴别；隐私；安全；智慧卡；不可追踪性

Using Kinect for real-time emotion recognition via facial expressions

Qi-rong Mao, Xin-yu Pan, Yong-zhao Zhan, Xiang-jun Shen

DOI: 10.1631/FITEE.1400209 Downloaded: 8728 Clicked: 10068 Cited: 15 Commented: 0(p.272-282) <Full Text> <PPT> 2509

Chinese summary <38> 基于Kinect的实时面部情感识别

目的：基于Kinect提取面部表情特征，实现对视频中面部情感实时识别。
创新点：基于Kinect提出一种新颖的面部情感识别方法，充分发挥出Kinect高速易用的优势，可实时对视频序列最新连续帧中表现出的情感进行综合判定。识别方法涉及两种不同形式的表情特征，对此我们也针对性地提出基于最大置信的融合算法。
方法：首先，运用Kinect中Face Tracking SDK从实时视频数据中追踪人脸、提取面部运动单元信息和特征点坐标（图3、4）。然后，将这两类特征信息并行处理，在它们各自特征通道中，特征数据经7元1-vs-1分类器组进行预识别，将得到的预识别结果存入缓存用于情感置信统计，置信度最高的即为此通道中的情感识别结果（图2）。最后，融合这两个特征通道的结果即可得到最终情感识别结果（图1）。
结论：基于Kinect提取到的两种面部表情特征（面部运动单元信息和特征点坐标），提出一种新颖高效的面部情感识别方法，实现对视频中面部情感实时识别。

关键词组：Kinect；情感识别；面部表情；实时分类；融合算法；支持向量机

Stability and agility: biped running over varied and unknown terrain

Yang Yi, Zhi-yun Lin

DOI: 10.1631/FITEE.1400284 Downloaded: 2741 Clicked: 7126 Cited: 0 Commented: 0(p.283-292) <Full Text> <PPT> 1819

Chinese summary <35> 稳定与灵活：基于欠驱动机器人在未知变化环境的奔跑运动控制

目的：针对欠驱动机器人稳定与灵活性差的难点，设计一类欠驱动控制策略实现其在未知连续坡度变换地面环境下持续奔跑运动，增强机器人对未知复杂环境的适应能力。
创新点：(1)以奔跑持续性准则代替稳定性判据，为灵活非周期奔跑运动提供理论依据。(2)以落脚速度控制代替落脚位置控制策略，提高机器人对未知变化环境适应能力。
方法：(1)基于奔跑持续性准则设计落脚点控制策略，以落脚速度为恒速碰撞地面使得机器人每个奔跑步态着地时刻均在奔跑可行集内。(2)在每个奔跑步态设计非周期运动轨迹使得支撑阶段质心运动轨迹和腾空阶段落脚点位置始终满足落在奔跑可行集内，保证机器人在变化环境持续奔跑而不摔倒。
结论：提出奔跑持续性准则和落脚点速度控制，设计非周期运动轨迹始终满足落在奔跑可行集内，使得一类点足欠驱动机器人能够稳定灵活调节奔跑步态以适应未知连续的变化环境，极大增强了机器人复杂环境适应能力。仿真结果验证所提控制策略有效性（图4-8）。

关键词组：欠驱动奔跑机器人；动态平衡；未知变化环境

Overlap maximum matching ratio (OMMR): a new measure to evaluate overlaps of essential modules

Xiao-xia Zhang, Qiang-hua Xiao, Bin Li, Sai Hu, Hui-jun Xiong, Bi-hai Zhao

DOI: 10.1631/FITEE.1400282 Downloaded: 2969 Clicked: 6973 Cited: 3 Commented: 0(p.293-300) <Full Text> <PPT> 2016

Chinese summary <28> OMMR:一种关键模块重叠部分评价指标

目的：设计蛋白质复合物或功能模块重叠部分评价指标。
创新点：考虑到蛋白质复合物重叠部分与关键蛋白质识别之间存在紧密联系，首次提出关键模块评价指标—重叠最大匹配率(OMMR)，可用于评价挖掘的具有重叠部分的功能模块算法优劣，从而进一步服务于关键蛋白质的识别。
方法：首先，通过Benchmark集分析，得到参考Overlap集合。然后得到功能模块预测算法得到的复合物集合的overlap集合，利用公式（5）得到该预测算法的OMMR值。
结论：重叠蛋白复合物，尤其是它们的重叠部分，在识别必要性蛋白中发挥重要作用。本文提出名为OMMR的方法来评估必要性模块的重叠部分。实验结果表明重叠部分的重要性，并揭示重叠部分与关键性蛋白识别之间关系。

关键词组：蛋白质相互作用网络；关键模块；重叠部分；OMMR

An efficient quadrature demodulator for medical ultrasound imaging

Hao Zhou, Yin-fei Zheng

DOI: 10.1631/FITEE.1400205 Downloaded: 6076 Clicked: 7741 Cited: 0 Commented: 0(p.301-310) <Full Text> <PPT> 2029

Chinese summary <31> 用于医学超声成像的高效正交解调器

目的：针对数字化医学超声成像时信号解调操作运算量较大的问题，简化正交解调操作，减少信号解调运算量。
创新点：设计一对正交解调数字滤波器，省去传统解调方法中回波信号与载波信号相乘的操作，从而提高解调操作效率，并保证超声成像结果不变。
方法：1.针对正交解调表达式特点，将混频操作与低通滤波操作相融合，从而提升正交解调运算效率（图1b）；2.利用有限冲激响应滤波器系数对称特性，设计系数对称的解调滤波器（图2）；3.进行仿真与在体（in vivo）实验，评估正交解调器效率与精度。
结论：针对医学超声成像，提出一种高效的正交解调方法，在降低运算量的同时保证成像精度与传统正交解调方法相近。同传统正交解调方法一样，该方法还可用于旋转相位波束合成技术中。

关键词组：B型超声成像；彩色血流成像；正交解调；有限冲激响应滤波器

Unnormalized and normalized forms of gefura measures in directed and undirected networks

Raf Guns, Ronald Rousseau

DOI: 10.1631/FITEE.1400425 Downloaded: 2812 Clicked: 6536 Cited: 2 Commented: 0(p.311-320) <Full Text> <PPT> 1774

Chinese summary <30> 有向网络和无向网络中桥接（gefura）测度的非归一化和归一化形式

目的：针对现实生活中某些网络节点属于预先定义的小组而常规网络其中心性测度并未考虑到这一结构特点，本文以桥接测度作为小组间中介节点的指标并研究之。
创新点：系统性研究非归一化桥接测度，提出除“结构化”归一化（组级别）之外“基本”归一化（节点级别）也是可行的。将无向网络视为对称有向网络，将桥接测度定义推广至有向网络。
方法：首先系统性研究有向网络中的非归一化桥接测度。然后研究有向网络中的归一化桥接测度，指出除“结构化”归一化（组级别）之外，“基本”归一化（节点级别）也是可行的。将无向网络视为对称有向网络，所得结论对于无向网络同样成立。最后，说明如何调节Brandes算法使之应用于测量所提网络的中介中心性。
结论：对于研究复杂网络的社会学家、信息计量学者等，若其所研究的网络被分割为小组，则桥接测度将是十分有用的工具。

关键词组：细分为组的网络；分割；桥接（gefura）测度；Q-测度；中介角色；有向网络和无向网络；Brandes算法

Electrical Engineering

Multiple target implementation for a doubly fed induction generator based on direct power control under unbalanced and distorted grid voltage

Heng Nian, Yi-peng Song

DOI: 10.1631/FITEE.1400170 Downloaded: 3324 Clicked: 7402 Cited: 0 Commented: 0(p.321-334) <Full Text> <PPT> 2074

Chinese summary <29> 不平衡及谐波电网下基于直接功率控制的双馈风力发电机组多目标控制策略

目的：改善运行于不平衡及谐波电网下的双馈风力发电机组运行性能，所采用的三个控制目标分别为DFIG输出定子电流三相对称且正弦、DFIG输出定子有功功率及无功功率平稳和DFIG电磁转矩与输出无功功率平稳。
创新点：采用的直接目标控制策略，无需对定子电压或电流分量进行负序及谐波分量提取，此外，也无需对各个控制目标进行参考值计算，因此能够简化控制策略结构，有利于控制系统快速动态响应能力。
方法：首先，简述双馈风力发电机组在不平衡及谐波畸变电网条件下的数学模型。然后，提出此条件下的直接目标控制策略，分别直接对三个目标中的待控制分量进行调节，其中PI调节器确保DFIG输出有功功率及无功功率的平均值，而VPI调节器确保实现三个控制目标中的任意一个。此外，当实现控制目标定子输出有功功率及无功功率平稳时，对定子电流中的三次谐波分量进行理论角度的定量分析；且对所提基于VPI调节器的闭环控制进行针对DFIG电机参数偏移的鲁棒性分析。最终，通过MATLAB/Simulink进行仿真分析验证，并搭建实验硬件平台系统进行实验验证，最终证明所提控制策略的有效性与可行性。
结论：提出改善运行于不平衡及谐波电网下的双馈风力发电机组运行性能的控制策略，所采用的三个控制目标分别为DFIG输出定子电流三相对称且正弦、DFIG输出定子有功功率及无功功率平稳和DFIG电磁转矩与输出无功功率平稳。所提控制策略相比于传统控制策略具有如下优点：无需对定子电压或电流进行负序及谐波分量提取且无需对各个控制目标进行参考值计算。

关键词组：直接功率控制；双馈风力发电机组；不平衡及谐波畸变电网；VPI调节器；电机参数偏移