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飞机隐身技术研究毕业论文

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飞机隐身技术研究毕业论文

隐形飞机原理

隐形对于一般人来说都不陌生,虽然这些说 法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。

从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号,虽然是最为秘密的军事机密之一,隐形技术已经受到了全世界的极大关注。

隐身技术定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技 术,当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了己方的飞机,无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。

虽然隐形飞机能够在相当大的程度上隐身,但只是针对一般的探测设备而言,还有许多方法都可以发现隐身飞机,如米波雷达等等;也可以利用先进的战术来击落隐身飞机。在1999年3到5月美国对南联盟实施轰炸的时候,南联盟防空部队就曾经击落了美国的一架F-117A战斗轰炸机。此外,有得必有失,隐形飞机的隐身能力是以牺牲机动性作为代价的,而且造价也十分昂贵并且牺牲了飞机的载弹量,维护相当麻烦对机身的材料非常苛刻,一般国家难以负担。

发现和拦截隐身飞机

目前,主要国家的隐身飞机仍以外形隐身技术和材料隐身技术为主,等离子体隐身技术由于自身的固有问题,应用仍较为有限。通过前文的讨论,可以得出结论,目前状态下,米波雷达是较为合适的反隐身探测设备。而所谓的无源探测雷达,被动接收的电磁波辐射信号,主要也是米波等波长较长的电磁波信号,它与一般米波雷达区别主要在于被动工作模式之于主动工作模式;而且这类雷达还有探测精度低,虚警率高等明显缺陷。回顾雷达的发展历史,米波雷达曾在二战前后占主流地位。但随着技术发展,米波雷达不能准确测高、威力覆盖不连续、低角盲区大、阵地适应性差等缺陷逐渐凸显出来,微波雷达(主要在厘米波段)以其高精度、更好的抗干扰能力逐渐取代米波雷达,成为骨干。但是,隐身飞机出现后,正被淘汰的米波雷达重新受到重视:能避开隐形飞机的隐身波段,具有探测隐身飞机的天然优势

魏立柱;王卓;;基于FDTD的区域电磁场分析[A];第17届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2007年 李童;;Matlab与电磁场算法FDTD[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年 孟萃;陈雨生;程建平;刘以农;;瞬态电磁场对双层圆柱腔体耦合效应的三维FDTD数值模拟[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(下册)[C];2006年

军事高技术的飞速发展,导致现代武器装备出现了8个方面的新特点,从而与传统武器之间产生了"代沟",这将对未来战争产生全面深刻的影响。

军事高技术指那些应用于军事领域,并能产生重大革命性影响的技术。军事高技术的迅猛发展,不仅使武器装备,作战理论,战争形态等跃升到一个崭新的层次。

而且它作为战争活动的物质条件之一,也必然会对军事谋略产生巨大的影响。军事高技术给军事谋略注入了强大的活力,使军事谋略得到了长足的发展技术决定战术,这是马克思主义军事理论的一个基本观点。

隐身兵器的不断发展以及在高技术局部战争中的日益广泛应用,对作战行动产生了很大的影响,甚至有可能引起传统攻防理论和作战原则的变革。认真分析隐身兵器对作战行动的可能影响,深入探讨相应的对策,是我们充分作好军事斗争准备的重要内容。

隐身兵器对作战行动的影响现代隐身兵器既有飞机,舰艇、潜艇、坦克等作战平台,又有导弹、火炮、鱼雷等打击兵器,由于这些技术装备在作战使用时有较大的隐蔽性和突然性,因而对作战行动产生了较大影响。

攻击型飞机是现代战争的主力,也是世界各国空中力量的发展重点。军事技术的发展和武器装备的改进使现代战争的作战环境发生了巨大的变化,为攻击型飞机提供了更多发挥优势的机会。为适应现代和未来战争的需要,攻击型飞机的发展表现出明显的三大趋势。

现代战争对攻击型飞机提出了新的要求,航空技术的发展为飞机性能的提高奠定了技术基础,两者协调统一构成了攻击型飞机的发展方向。

高新技术在军事上的应用,使武器装备得到了极大的改善,这就为战争指导者施计用谋提供了新的物质手段,使古老的军事谋略增添了许多新内容。虚拟现实技术的发展将使"不战而屈人之兵"成为可能"不战而屈人之兵"是任何一位战争指导者使命。

由于在现代战争中大量使用高技术武器装备,从而使作战条件和战争形态发生明显变化,给军事医学研究提出了新的挑战。

高技术局都战争卫勤保障特点:

1、战争对抗性增强,减员率增高,伤员时空分布不均衡,救治任务十分繁重。

2、三军合同作战,联合保障,卫勤保障关系更加复杂。

3、战争突然性增大,作战样式多变,,快速机动保障作用提高。

第二次世界大战以来,世界兴起了一场以高技术为标志的科技革命。高技术在概念上主要是指知识密集程度高、技术难度高、投资强度高、渗透性与扩散性高、应用效益高和开发领域新的技术。

在现代战争中,由于隐身技术的发展,隐身武器装备也相继问世并在现代战争中得到了初步应用。在21世纪,隐身武器装备必将会得到迅猛的发展,并在战争中得到广泛应用,必将对作战产生深刻的影响。未来战场有可能进入一个"隐身时代",捉迷藏式的"隐身战争"将成为高技术战争的模式之一。

这次新技术革命发展起来的高技术主要指相互支持、相互联系的6大高技术群,即信息技术群、新材料技术群、新能源技术群、生物技术群、航天技术群和海洋。

本世纪初叶,当飞机问世并用于战争之后,使战争形态由二维平面转变为三维立体,人类战争由此发生了重大革命。随着现代高新技术不断物化于航空技术装备,使作战飞机日益向隐身化,无人化、多能化、通用化方向发展。

这必将对21世纪的战争产生重大的甚至是决定性的影响,作战飞机的隐身化,可能导致拥有隐身技术优势的一方在战争中获得战略优势和主动作战飞机的隐身化,主要是指作战飞机将广泛采用隐身技术,包括新材料,新工艺和新技术,来降低敌方雷达、红外、光学和声波等探测系统的观测特征,使敌方探测系统难以发挥作用的一种趋势。

军事高技术对战争的影响是通过提高武器装备的战术技术性能而产生的.这些性能表现在作战与备战的各个环节,如发现与隐蔽;运载、推进与抵抗;命中与躲避、拦截;摧毁与防护;指挥、控制与干扰、破坏等。

20世纪70年代以来,武器装备的战术技术性能在上述各环节都得到了前所未有的进步,如作用距离、机动能力、命中精度和毁伤威力、防护能力或生存能力等,均非往日面貌。所以不可避免地对现代战争产生重大影响。

战争中,如何有效保存自己、消灭敌人,这是交战双方都必须解决的首要问题。随着科学技术的发展,军用隐身技术得到了飞速发展,尤其在军用飞机上得到了广泛的应用。目前世界上已投入使用的隐身军用飞机主要是美国的f-117a隐身攻击机、b-2隐身轰炸机、f-22隐身战斗机。由于真正隐身(完全不被发现)的飞机是不存在的,所以隐身飞机更确切的称谓是低可探测飞机(lowobservableaircraft)。 根据所对抗的遥感装置的类型,军用飞机已成功应用的隐身技术包括雷达隐身技术、红外辐射隐身技术、可见光隐身技术、声波隐身技术、电磁辐射隐身技术等,目前正在研究的隐身技术还包括等离子体隐身技术。 一、雷达隐身技术 由于目前用于发现及跟踪飞行目标的主要手段是雷达,因此隐身飞机必须将对雷达波的隐身放在首位。就雷达隐身技术而言,目前广泛应用的主要有两种,即外形隐身技术、材料隐身技术。 二、红外辐射隐身技术 在红外探测装置探测、跟踪的重要方向上减弱飞机的红外特征的措施称作红外隐身技术。

飞机电源技术论文

任何一项利民工程都离不开技术的保障,电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。下面我给大家分享一些电力工程技术论文3000字,大家快来跟我一起欣赏吧。

论电力工程技术问题

摘要:作为第二次工业革命的象征——电,已经渗透在我们生活得方方面面,能否保障电力的充足逐渐逐渐成为国家和人民生活中的头等大事,任何一项利民工程都离不开技术的保障,电力工程技术问题成为了电力工程中的核心问题。本文主要是分析配网电力工程中存在的技术问题,针对存在的问题,按找出解决这些问题的有效方式和方法,并且能够尽可能的研发出更多的高科技技术手段给予配网电力工程充足的、强大的技术保障。

关键词:配网电力工程;技术问题;应对措施

Abstract: as a symbol of the second industrial revolution - electricity, has penetrated every aspect in our life, can guarantee power sufficient gradually gradually become a top priority in the country and people's life, any project is inseparable from the technology safeguard, a polity power engineering technical problem has become the core problem in power engineering. This paper is to analyze the technical problems existing in the distribution network power engineering, in view of the existing problems, according to find out the effective ways and methods to solve these problems, as much as possible and be able to develop more high-tech technology for distribution network power engineering enough, strong technical support.

Key words: distribution network power engineering; Technical problems; response

中图分类号:TU994文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1 配网电力工程中存在的主要技术问题

不科学的使用无功补偿设备

在配网电力工程的技术应用中,还有一项十分重要的技术问题,那就是无功补偿设备,由于在电力输送过程中容易出电力的消耗,而无功补偿设备恰恰能够减小输送过程中电力消耗这一问题,并且保障配网电力的持续、充足的供应。而谐波干扰是无功补偿技术的天敌,谐波会干扰无功补偿设备,让它不能够正常的工作,所以,必须要科学的使用无功补偿设备

输电线路受外因破损

在配网电力工程的建设过程中,我们见到的很多配网电力都是以电线杆为支持,然后进行空中运输,这些电源大都是成辐射状的单端电源。现在,由于经济的发展,各种各样的居民区和工业区以及商业小区如雨后春笋般出现,这些庞大的用电体系,给电力工程造成了很大的压力。很多人直接就从电线杆上去接电,这样接的线本身就是临时的,不能够持久,并且容易出现漏电和短路的现象。此外,很多时候看到的电线就像是蜘蛛网一样,纵横交错,完全没有章法。还有就是很多的配网电力的线路设置是许多施工地段,这种情况就会造成线路的外在伤害。在化工厂附近的外露线路,由于化工厂周围空气和环境的污染情况都会导致线路的破损,从而导致事故的发生。

分配电源不合理

电源的分布问题是一个关系到整个配网电力工程协调运作的全局问题。如果电源的分布不合理就会导致整个电力在传送和运输的过程中出现各种各样的电力情况。现在的电源分布主要呈现以下的现状: 电源分布区和各种生活应用的管线集中地带相互混杂交错,容易造成对周围生活环境或者是自然环境的影响。在建设变电站的时候,变电站的位置距离电源的位置太远,导致长距离输电,电力输送不够便捷。再一个问题,就是配网电力工程的电源设备不够充足和强大,不能够确保充足的电力供应,这样就容易影响配网电力整个系统地协调、高效运转。

污物存积引起闪络

闪络问题是由于外在因素而形成的一个对配网电力工程产生威胁的技术问题。这个问题的产生主要是因为配网电力的线路长期暴露在空气中,时间一长,就会存积各种各样的尘埃和污垢,这些尘埃和污垢在积累到一定的程度之后,就会含有一定的盐分。这些盐分如果再遇到下雨天或者是雪天,污物上的盐分和空气一接触就会发生反映,再加上线路内输送的电力所产生的压力,这时配网电力的线路就会出现严重的闪络情况。出现闪络的后果就会单相电压和两相电压出现严重的两极化,两相电压将会升高,这样就造成了配网电力系统地不正常运行。除了污物所造成的闪络,还有就是相绝缘闪络,这种情况的闪络就会引起两相接地,出现短路现象。

2 配网电力工程科学技术措施

配网电力工程是一项惠民利民的国家性质的大工程,在人类社会中发挥着重要的作用,高效的、科学的配网电力工程将会推动人类社会的大步向前发展。但是,目前我国配网电力工程技术应用中存在很多的问题,如何才能够健全配网电力工程的科学技术,怎么样才能够建立一整套高效、持续运转的配网电力系统,就需要针对配网电力系统中出现的技术问题,来采取科学、有效方法,从而保障配网电力系统的高效运作。

进行合理的电源分配

由于电源分配问题是配网电力工程中的一个至关重要的技术问题。所以,针对电源分配不均问题,应该进行合理的电源分配,从而使电源进行高效的供电工作。怎样进行电源分配才是合理的呢?首先,就是要梳理好线路,规划好每条线路的路线,避免出现线路混杂,横七竖八的电网交错现象。其次,应该在建设变电站的时候,尽量缩小变电站和电源之间的距离,把变电站建在电源的周围。最后,就是要给配网电力工程配上充足的电源设备,从而保障电网工程的充足、持续的进行输电工作。

科学使用无功补偿设备

无功补偿设备能够保障配网电力工程的安全可靠性运行。但是,无功补偿设备在使用不科学的情况之下,容易受到谐波的干扰,导致配网电力系统不能够正常的进行工作。所以,在使用无功补偿设备的时候,应该先对供电系统进行了解和掌握,根据供电系统的需求再选择无功补偿设备。在供电系统和无功补偿设备匹配的情况下,如果还会出现谐波的干扰,那么就需要我们安装监测配件。

对外因条件进行综合管理

针对配网电力中出现的外因技术问题和出现的各种闪络问题,我们应该采取综合性的方法进行管理。在配网电力系统输电的过程中,我们要检查好是不是存在线路的交叉和重叠问题,是不是进行了正常和科学的接点方法,而且,尽量在设置线路的时候避开大型的施工地段,以免造成严重的线路损坏。针对出现的闪络问题,还可以采取穿凿套管、加防污罩等技术性的手段,这样既减少了污垢的存积,也能够保障电力的正常输送。

安装良好的避雷设备

在电力的传输过程中,往往会受到雷电的影响,发生各种电力问题。比如,线路中存在部分的过电压等。这就需要给配网电力工程安装良好的避雷设备,将避雷设备安装在能发挥防雷效果的地方。不仅可以避免雷击,又能避免过电压问题,给配网电力系统的安全稳定运行提供了保障。

3 结束语

总而言之,在电器普及、高新科技高速发展的今天,我们生活的任何一个方面对电力的依赖都达到了空前的程度。电力技术则当仁不让的承担起了整个配网电力工程的强大的保护神,保障配网电力工程的可靠性运行,就需要对配网电力存在的问题,利用高新科技和科学的管理进行弥补。只有技术保障了工程,工程才能够更好的为我们提供充足的、持久的电力需求。

参考文献

[1] 吴贻坚.10kV 配电网安全运行管理研究[J]. 沿海企业与科技,2010(4).

[2]梁永红.浅析电力工程的造价控制[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(11).

[3]焦光旭.电力工程项目建设过程后评价研究[J].魅力中国,2009(27).

电力工程管理技术分析

摘要:本文作者首先阐述了电力工程管理的理论概念,其次对电力工程的重要性进行了详细的叙述,最后关于如何进一步的提高电力工程管理提供比较有效的解决策略。

关键词:国民经济;电力工程;管理措施

中图分类号:F40 文献标识码:A

1概述

近几年,我国电力行业得到了快速发展,再加上,改革步伐也在逐渐加快。电力行业特别是在国民经济发展过程中的作用更加明显与突出,所以,成为了我国国民经济的支柱产业。另外,电力企业的快速发展也对电力工程建设提出了更高的要求。想要进一步规范管理电力过程项目的各种工作,就应该及时找到电力工程在发展过程中存在的诸多问题,与此同时,还要找出更为合理的解决对策。

2 电力项目信息管理

关于我国电力工程项目来说,随着项目计划的规划、制定和实施活动的开展,将会产生很多和电力项目相关的报告、合同、照片、图纸设计等的信息,这样一来,相关人员应该对其进行收集、加工、归档等处理,这样一来,有利于对电力项目的控制与管理。然而,对于我国电力项目的诸多信息管理主要是指对整个电力项目的生命周期加以科学、合理的管理,与此同时,也是对各种信息进行收集、加工、处理等各种活动的总称。

通过大量实践表明,对电力项目的信息管理对整个电力项目的管理的效率、质量等都会造成巨大的影响。因此,怎样对电力项目的整个生命周期的信息进行科学、合理的管理,成为电力项目管理最为重要的一个环节。然而,如果把计算机技术应用到电力项目的信息处理过程中,又可以对电力项目信息管理系统的规划、设计与控制提供了更为科学的信息管理理念、技术平台以及合理的解决方案。

(1)电力行业信息管理的原理。对于信息管理来说,主要和信息资源、技术、参与建设的各种工作人员等诸多要素有关联,同时也是一项涉及到多个要素和学科的管理活动。事实上,电力项目的信息管理是一项技术性要求较高的管理活动,因此,需要借助多种技术与管理手段。下面就电力项目信息管理的诸多原理进行深入分析:

信息增值原理:信息增值指的是项目信息的增多,也或者是信息活动的效率大大提高。做到信息内容的增加必须要借助信息的收集、组织、加工、共享等才可以最终实现。

增效原理:对于信息管理工作来说,利用提供信息与开发信息,将信息资源的作用充分发挥出来,例如:信息对社会活动的渗透、激活等作用。这样一来,不仅可以节省更多的社会资源,而且又能大大提高其工作效率,为企业赢得更大的效益,确保社会更好的发展下去。

市场调节原理:对于电力项目的信息管理来说,直接受市场发展规律的调节,主要表现在两个方面:一方面,信息产品的价格受市场规律的调节;另一方面,各种信息资源要素也会受市场规律的调节。

服务原理:信息项目管理和其它的管理过程相比,表现出较强的服务性,而对于电力项目信息管理的整个过程、方法以及目的来说,都应该以用户的需求为发展中心,借助服务用户来发挥出其作用。

(2)对于我国电力项目的信息管理的基本特征:信息管理的主要职能包含计划、领导与控制;而所管理的主要对象组织的多种活动;对于管理的主要目的是实现组织目标,因此,在信息管理中也应该具备。然而,由于电力行业的信息管理是一个专门的行业管理,因此,具有自身独特的特点,例如:必须要和电力企业制度结合在一起,将设备以及各种人员信息都结合在一起。然而,正是将所有的信息都集中在一起,从而使信息成为可利用的资源,可以做到共享信息资源。除此之外,也可以使电力管理人员及时掌握相关的设备与人员的动态信息,确保电力系统正常的运行下去。

3 对电力工程项目信息管理系统分析

对于电力过程项目的信息管理系统来说,重点是向电力企业内部的管理人员、与之相关人员、组织部分意外的部门提供相应的信息。此系统的运行为电力企业的发展的决策提供可靠的信息依据,与此同时,还可以为电力企业的计划、组织、控制等活动所服务。而对于电力信息管理系统来说,是向企业内部的管理部门提供、搜集以及处理和使用大量项目信息的信息服务。例如:以变电站的智能化巡检信息管理系统来进行分析,巡检信息管理系统主要利用"条码"来作为设备的标识器,与此同时,还会在每个巡检设备上都安装"条码",对于内部的存储功能来说,可以设置特定的代码以及标识设备的运行状态和参数等。这样一来,电力企业的巡检人员变便可以利于便捷的巡检设备到设备运行的现场采集相应的数据信息。由于巡检器的便捷以及操作容易的特点,比较适合用于现场,并且,也可以更好的解决复杂的数据录入工作,因此,在提高设备维护水平、减少数据输入量工作上发挥了巨大的作用。一旦需要对设备的运行状态进行检修、分析设备的性能时,可以随时从数据库中调取相关的信息,这样一来,便可以清楚的看到设备的历史运行状况。

变电站智能化巡检信息管理系统是由多个硬件组成的,如:无线射频设备标识器、客户计算机、网络服务器、巡检器等组成。

对变电站智能化巡检信息管理系统特点的分析

巡检路线结合不同的专业、部门等进行合理的分类;编制巡检内容一定要灵活;对所有的巡检路线结合设备、零部件实施分层组织;两种模式,即巡检与点检;对于巡检路线来说,可以设定巡检项目齐全,另外,为了使巡检工作人员录入信息更加方便,系统可以设定了多种巡检项目,例如:观察类、记录类、测温类等。

电力系统服务器软件的信息处理以及统计功能分析:

首先,信息查询。此功能是电力系统处理信息不可缺少的一部分,可利于多种查询功能结合多种方式来处理和分析信息,以便获得想要的结果。而最常用的查询方式主要为工作查询、异常查询以及漏检查询等。

其次,报表功能。此功能是在设计电力系统时,能够制定出比较完善的报表,与此同时,用户也可以结合自身的实际需求来定制所需的报表。

再次,缺陷管理功能。此功能能够使系统按照按巡检人员、巡检时间、设备等方式当作进行检索的条件,这样一来,更便于巡检人员统计设备所出现的各种问题。另外,也可以把设备缺陷问题转给其它的系统,有利于和其它相结合。

最后,考核统计功能。此功能是对便于统计巡检人员的工作情况,这样一来,更好的考核巡检人员的实际工作状况,其内容主要包含以下几点:线路统计、异常统计、工时统计等。其中,异常统计指的是要统计电力设备是否出现异常情况;而对于工时统计来说,是统计巡检人员到达现场的检查时间,以及到达检查点所消耗的时间。

结语

总体来说,电力行业是影响我国国际民生的主导产业,特别是在推动国民经济发展过程中发挥了巨大的作用。在未来我国电力行业发展的过程中,势必会发展非常迅猛。然而,由于电力建设项目不仅投资大、任务繁重等的特点外,更要大量的应用新技术与新工艺。近年来,国家对电力项目的质量、施工工期、安全性能等提出了更高的要求。所以,我国的电力项目必须要紧跟时代发展的步伐,最终实现现代化的管理。另外,也可以借鉴国外的一些先进技术与管理手段,这样一来,才能使电力系统安全、高效的运行下去。而在电力项目中广泛应用信息管理系统,既可以为工程管理打下牢固的基础,又能大大提高其管理水平。

参考文献

[1]王语涵.浅谈电力工程管理的重要性[J].科技创业家,2011(6).

[2]刘迎峰.电力工程管理技术探讨[J].中国科技财富,2010(22).

[3]李晓明,彭向兰.电力工程管理创优过程中的控制策略探析[J].大科技·科技天地,2011(6).

电气技术可以写系统控制、电力电子方面的。之前也是不会弄,还是学长给的文方网,写的《桥式起重机起升机构控制改造与应用研究》,非常靠谱先进飞机电气系统汇流条控制器的设计与研制基于模糊理论的数控车床可靠性分配加工中心可信性影响度分析及增长技术研究飞机电源系统配电技术研究大型潮流能发电场的电气系统经济性分析与测试评价海上油气平台电气系统继电保护方案研究吉化化肥厂电气系统成本管理研究混合动力重型汽车电路设计及其可靠性研究基于APROS的发电厂电气仿真系统面向并行工程的数控车床可靠性研究海浪发电实验装置设计与研究高速电梯电气系统的改进核电站电气监控系统组网研究基于多智能体的8G型电力机车故障诊断系统的研制水机电耦合系统建模及其相互影响研究多组舱段质量质心测量设备关键技术研究面向可靠性概率设计的数控机床载荷谱建立方法研究中低速磁浮列车关键电气系统研究基于建设方的商业地产建筑电气设计与管理研究新型收配碴整形车的研制和改进悬臂式掘进机电液控制系统研究与仿真GKD3B型内燃机车电气系统研究配电自动化系统仿真与调试软件研究基于FMEA和重要度分析的数控车床可靠性改进设计炼油化工企业的电气管理应用研究42V汽车用永磁发电机设计与研究株洲南车时代电气城轨关键装备业务发展战略研究连续闪光锚链对焊机电气系统研究与设计碟形飞行器系统设计及其动力学模型和控制方法研究混合动力汽车42V电源系统研究

现代电力电子技术浅探电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域--电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。一、电力电子技术的发展现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。1、整流器时代大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。2、逆变器时代七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。3、变频器时代进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能更加完善可靠,而且使现代电子技术不断向高频化发展,为用电设备的高效节材节能,实现小型轻量化,机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。二、电力电子技术的应用1、一般工业工业中大量应用各种交直流电动机。直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置。近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。大至数千kW的各种轧钢机,小到几百W的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的。还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。电化学工业大量使用直流电源,电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电镀装置也需要整流电源。电力电子技术还大量用于冶金工业中的高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。2、交通运输电气化铁道中广泛采用电力电子技术。电气机车中的直流机车中采用整流装置,交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。在未来的磁悬浮列车中,电力电子技术更是一项关键技术。除牵引电机传动外,车辆中的各种辅助电源也都离不开电力电子技术。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制,其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机,它们也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源,因此航空和航海都离不开电力电子技术。如果把电梯也算做交通运输,那么它也需要电力电子技术。以前的电梯大都采用直流调速系统,而近年来交流变频调速已成为主流。3、电力系统电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。据估计,发达国家在用户最终使用的电能中,有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统在通向现代化的进程中,电力电子技术是关键技术之一。可以毫不夸张地说,如果离开电力电子技术,电力系统的现代化就是不可想象的。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势,其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔性交流输电(FACTS)也是依靠电力电子装置才得以实现的。无功补偿和谐波抑制对电力系统有重要的意义。晶闸管控制电抗器(TCR)、晶闸管投切电容器(TSC)都是重要的无功补偿装置。近年来出现的静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统,电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等,以进行电能质量控制,改善供电质量。在变电所中,给操作系统提供可靠的交直流操作电源,给蓄电池充电等都需要电力电子装置。4、电子装置用电源各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机所用的直流电源以前用晶闸管整流电源,现在已改为采用全控型器件的高频开关电源。大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源现在也都采用高频开关电源。在各种电子装置中,以前大量采用线性稳压电源供电,由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高,现在已逐渐取代了线性电源。因为各种信息技术装置都需要电力电子装置提供电源,所以可以说信息电子技术离不开电力电子技术。5、家用电器照明在家用电器中占有十分突出的地位。由于电力电子照明电源体积小、发光效率高、可节省大量能源,通常被称为“节能灯”,它正在逐步取代传统的白炽灯和日光灯。变频空调器是家用电器中应用电力电子技术的典型例子。电视机、音响设备、家用计算机等电子设备的电源部分也都需要电力电子技术。此外,有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器也应用了电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。6、其他不间断电源(UPS)在现代社会中的作用越来越重要,用量也越来越大,在电力电子产品中已占有相当大的份额。航天飞行器中的各种电子仪器需要电源,载人航天器中为了人的生存和工作,也离不开各种电源,这些都必需采用电力电子技术。传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后,各种新能源、可再生能源及新型发电方式越来越受到重视。其中太阳能发电、风力发电的发展较快,燃料电池更是备受关注。太阳能发电和风力发电受环境的制约,发出的电力质量较差,常需要储能装置缓冲,需要改善电能质量,这就需要电力电子技术。当需要和电力系统联网时,也离不开电力电子技术。为了合理地利用水力发电资源,近年来抽水储能发电站受到重视。其中的大型电动机的起动和调速都需要电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式,它需要强大的直流电源供电,这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时,需要大容量的脉冲电源,这种电源就是电力电子装置。科学实验或某些特殊场合,常常需要一些特种电源,这也是电力电子技术的用武之地。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在,在1kW以下,甚至几十W以下的功率范围内,电力电子技术的应用也越来越广,其地位也越来越重要。这已成为一个重要的发展趋势,值得引起人们的注意。总之,电力电子技术的应用范围十分广泛。从人类对宇宙和大自然的探索,到国民经济的各个领域,再到我们的衣食住行,到处都能感受到电力电子技术的存在和巨大魅力。这也激发了一代又一代的学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。电力电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源,因此也可以说,电力电子技术研究的也就是电源技术。电力电子技术对节省电能有重要意义。特别在大型风机、水泵采用变频调速方面,在使用量十分庞大的照明电源等方面,电力电子技术的节能效果十分显著,因此它也被称为是节能技术。

可以写最新的电气技术研究,开始也不会的,还是学长给的文方网,写的《基于节能理念的建筑电气施工初探》,很快就通过了。关于电气防火安全检测工作的实践与思考浅析建筑电气的设计与安装电气二次设计中的问题与有效措施分析浅析电气自动化在电气工程中的应用创新驱动 电气新技术与能效应用“正泰杯”第六届全国电气工程师论文大赛征文通知电厂电气设备的检修与管理辽宁后仙峪镁电气石热处理改性及其磁性研究电气石改性沥青混合料路用性能电气石颜色标型特征新型材料电气石对酸性溶液中镉离子的吸附煤矿电气安全关键技术研究 优先出版《引进设备电气技术》杂志征稿启事关于民用建筑电气设计中的节能措施探讨 优先出版建筑电气工程主要能源节能技术的分析 优先出版浅谈机械电气一体化设备安装技术要点 优先出版建筑电气中照明节能设计分析 优先出版基于改进杜邦分析法的平高电气经营绩效评价加拿大电子电气产品市场准入制度浅析浅谈高等职业院校电气控制课程实践教学校园电气设备故障排查的方法与步骤变电站电气误操作的因素及防范措施贺《建筑电气》创刊三十周年工业生产中电气设备的故障及维护的探讨土建工程与电气安装工程的施工要点分析建筑电气安装工程质量保证措施研究电气石在水处理方面的应用智能建筑的电气接地舰船电气火灾用新型消烟剂的研制高压电气设备绝缘在线监测研究上海Buick轿车的电气系统探讨电气的自动化在电气工程中融合运用机床电气故障维修与电气图分析电气工程中的电气自动化技术探析机床的电气图分析与电气故障维修电气工程及自动化工程的发展前景探讨浅谈预防建筑电气安装中常见质量通病基于CATIA电气元件库的设计与实现2013年《中国电气工业100强特刊》征稿启事创新驱动 电气新技术与能效应用 “正泰杯”第六届全国电气工程师论文大赛征文通知分析电气的自动化在电气工程中的融合运用谈建筑电气安装工程常见问题及解决办法

图像隐藏技术的研究论文

作用是隐藏信息,只要将载密图像设置为0即可。隐写术的主要目的是在任何文件(通常是图像,音频或视频)中隐藏预期的信息,而无需实际更改文件的外观,其外观应与以前相同。基于DCT系数的变换进行数字隐写,主要思想是将秘密消息嵌入在量化后的DCT系数的最低比特位上。但对原始值为0、1的DCT系数不进行嵌入。提取秘密消息时,只需将载密图像中不等于0、l的量化DCT系数的LSB取出即可。

随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。我整理了图像识别技术论文,欢迎阅读!

图像识别技术研究综述

摘要:随着图像处理技术的迅速发展,图像识别技术的应用领域越来越广泛。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,由于图像在成像时受到外部环境的影响,使得图像具有特殊性,复杂性。基于图像处理技术进一步探讨图像识别技术及其应用前景。

关键词:图像处理;图像识别;成像

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)10-2446-02

图像是客观景物在人脑中形成的影像,是人类最重要的信息源,它是通过各种观测系统从客观世界中获得,具有直观性和易理解性。随着计算机技术、多媒体技术、人工智能技术的迅速发展,图像处理技术的应用也越来越广泛,并在科学研究、教育管理、医疗卫生、军事等领域已取得的一定的成绩。图像处理正显著地改变着人们的生活方式和生产手段,比如人们可以借助于图像处理技术欣赏月球的景色、交通管理中的车牌照识别系统、机器人领域中的计算机视觉等,在这些应用中,都离不开图像处理和识别技术。图像处理是指用计算机对图像进行处理,着重强调图像与图像之间进行的交换,主要目标是对图像进行加工以改善图像的视觉效果并为后期的图像识别大基础[1]。图像识别是利用计算机对图像进行处理、分析和理解,以识别各种不同模式的目标和对像的技术。但是由于获取的图像本事具有复杂性和特殊性,使得图像处理和识别技术成为研究热点。

1 图像处理技术

图像处理(image processing)利用计算机对图像进行分析,以达到所需的结果。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像图像处理,而图像处理一般指数字图像处理。这种处理大多数是依赖于软件实现的。其目的是去除干扰、噪声,将原始图像编程适于计算机进行特征提取的形式,主要包括图像采样、图像增强、图像复原、图像编码与压缩和图像分割。

1)图像采集,图像采集是数字图像数据提取的主要方式。数字图像主要借助于数字摄像机、扫描仪、数码相机等设备经过采样数字化得到的图像,也包括一些动态图像,并可以将其转为数字图像,和文字、图形、声音一起存储在计算机内,显示在计算机的屏幕上。图像的提取是将一个图像变换为适合计算机处理的形式的第一步。

2)图像增强,图像在成像、采集、传输、复制等过程中图像的质量或多或少会造成一定的退化,数字化后的图像视觉效果不是十分满意。为了突出图像中感兴趣的部分,使图像的主体结构更加明确,必须对图像进行改善,即图像增强。通过图像增强,以减少图像中的图像的噪声,改变原来图像的亮度、色彩分布、对比度等参数。图像增强提高了图像的清晰度、图像的质量,使图像中的物体的轮廓更加清晰,细节更加明显。图像增强不考虑图像降质的原因,增强后的图像更加赏欣悦目,为后期的图像分析和图像理解奠定基础。

3)图像复原,图像复原也称图像恢复,由于在获取图像时环境噪声的影响、运动造成的图像模糊、光线的强弱等原因使得图像模糊,为了提取比较清晰的图像需要对图像进行恢复,图像恢复主要采用滤波方法,从降质的图像恢复原始图。图像复原的另一种特殊技术是图像重建,该技术是从物体横剖面的一组投影数据建立图像。

4)图像编码与压缩,数字图像的显著特点是数据量庞大,需要占用相当大的存储空间。但基于计算机的网络带宽和的大容量存储器无法进行数据图像的处理、存储、传输。为了能快速方便地在网络环境下传输图像或视频,那么必须对图像进行编码和压缩。目前,图像压缩编码已形成国际标准,如比较著名的静态图像压缩标准JPEG,该标准主要针对图像的分辨率、彩色图像和灰度图像,适用于网络传输的数码相片、彩色照片等方面。由于视频可以被看作是一幅幅不同的但有紧密相关的静态图像的时间序列,因此动态视频的单帧图像压缩可以应用静态图像的压缩标准。图像编码压缩技术可以减少图像的冗余数据量和存储器容量、提高图像传输速度、缩短处理时间。

5)图像分割技术,图像分割是把图像分成一些互不重叠而又具有各自特征的子区域,每一区域是像素的一个连续集,这里的特性可以是图像的颜色、形状、灰度和纹理等。图像分割根据目标与背景的先验知识将图像表示为物理上有意义的连通区域的集合。即对图像中的目标、背景进行标记、定位,然后把目标从背景中分离出来。目前,图像分割的方法主要有基于区域特征的分割方法、基于相关匹配的分割方法和基于边界特征的分割方法[2]。由于采集图像时会受到各种条件的影响会是图像变的模糊、噪声干扰,使得图像分割是会遇到困难。在实际的图像中需根据景物条件的不同选择适合的图像分割方法。图像分割为进一步的图像识别、分析和理解奠定了基础。

2 图像识别技术

图像识别是通过存储的信息(记忆中存储的信息)与当前的信息(当时进入感官的信息)进行比较实现对图像的识别[3]。前提是图像描述,描述是用数字或者符号表示图像或景物中各个目标的相关特征,甚至目标之间的关系,最终得到的是目标特征以及它们之间的关系的抽象表达。图像识别技术对图像中个性特征进行提取时,可以采用模板匹配模型。在某些具体的应用中,图像识别除了要给出被识别对象是什么物体外,还需要给出物体所处的位置和姿态以引导计算初工作。目前,图像识别技术已广泛应用于多个领域,如生物医学、卫星遥感、机器人视觉、货物检测、目标跟踪、自主车导航、公安、银行、交通、军事、电子商务和多媒体网络通信等。主要识别技术有:

指纹识别

指纹识别是生物识别技术中一种最实用、最可靠和价格便宜的识别手段,主要应用于身份验证。指纹识别是生物特征的一个部分,它具有不变性:一个人的指纹是终身不变的;唯一性:几乎没有两个完全相同的指纹[3]。一个指纹识别系统主要由指纹取像、预处理与特征提取、比对、数据库管理组成。目前,指纹识别技术与我们的现实生活紧密相关,如信用卡、医疗卡、考勤卡、储蓄卡、驾驶证、准考证等。

人脸识别 目前大多数人脸识别系统使用可见光或红外图像进行人脸识别,可见光图像识别性能很容易受到光照变化的影响。在户外光照条件不均匀的情况下,其正确识别率会大大降低。而红外图像进行人脸识别时可以克服昏暗光照条件变化影响,但由于红外线不能穿透玻璃,如果待识别的对象戴有眼镜,那么在图像识别时,眼部信息全部丢失,将严重影响人脸识别的性能[4]。

文字识别

文字识别是将模式识别、文字处理、人工智能集与一体的新技术,可以自动地把文字和其他信息分离出来,通过智能识别后输入计算机,用于代替人工的输入。文字识别技术可以将纸质的文档转换为电子文档,如银行票据、文稿、各类公式和符号等自动录入,可以提供文字的处理效率,有助于查询、修改、保存和传播。文字识别方法主要有结构统计模式识别、结构模式识别和人工神经网络[5]。由于文字的数量庞大、结构复杂、字体字形变化多样,使得文字识别技术的研究遇到一定的阻碍。

3 结束语

人类在识别现实世界中的各种事物或复杂的环境是一件轻而易举的事,但对于计算机来讲进行复杂的图像识别是非常困难的[6]。在环境较为简单的情况下,图像识别技术取得了一定的成功,但在复杂的环境下,仍面临着许多问题:如在图像识别过程中的图像分割算法之间的性能优越性比较没有特定的标准,以及算法本身存在一定的局限性,这使得图像识别的最终结果不十分精确等。

参考文献:

[1] 胡爱明,周孝宽.车牌图像的快速匹配识别方法[J].计算机工程与应用,2003,39(7):90—91.

[2] 胡学龙.数字图像处理[M].北京:电子工业出版社,2011.

[3] 范立南,韩晓微,张广渊.图像处理与模式识别[M].北京:科学出版社,2007.

[4] 晓慧,刘志镜.基于脸部和步态特征融合的身份识别[J].计算机应用,2009,1(29):8.

[5] 陈良育,曾振柄,张问银.基于图形理解的汉子构型自动分析系统[J].计算机应用,2005,25(7):1629-1631.

[6] Sanderson C,Paliwal K Fusion and Person Verification Using Speech & Face Information[C].IDIAP-RR 02-33,Martigny,Swizerland,2002.

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文章编号:1005 - 0523(2005) 02 - 0063 - 04数字水印及其发展研究石红芹,谢 昕(华东交通大学信息工程学院,江西南昌330013)摘要:首先对数字水印的特征进行了分析,阐述了数字水印技术的基本原理,对目前比较流行的水印算法进行了分类和详细地讨论,最后指出目前水印技术存在的局限并对其发展进行了展望.关键词:版权保护;数字水印;水印算法中图分类号:TP391 文献标识码:A1 引 言近年来,随着数字化技术的进步和Internet 的迅速发展,多媒体信息的交流达到了前所未有的深度和广度,其发布形式愈加丰富了. 网络发布的形式逐渐成为一种重要的形式,伴随而来的是多媒体数据的版权保护问题. 因此多媒体信息版权保护问题成了一项重要而紧迫的研究课题. 为了解决这一难题,近几年国际上提出了一种新的有效的数字信息产品版权保护和数据安全维护的技术一一数字水印技术. 数字水印技术通过在原始媒体数据中嵌入秘密信息———水印来证实该数据的所有权归属. 水印可以是代表所有权的文字、产品或所有ID、二维图像,视频或音频数据、随机序列等. 主要应用于:媒体所有权的认定. 即辨认所有权信息,媒体合法用户信息; 媒体的传播跟算法研究. 该子模块的研究为解决网络制造产品版权保护问题奠定了基础数字水印技术,又称数字签名技术,成为信息隐藏技术的一种重要研究分支,为实现有效的信息版权保护提供了一种重要的手段.2 数字水印的基本原理从图像处理的角度看,嵌入水印信号可以视为在强背景下迭加一个弱信号,只要迭加的水印信号强度低于人类视觉系统( Human Visual System ,HVS) 的对比度门限,HVS 就无法感到信号的存在.对比度门限受视觉系统的空间、时间和频率特性的影响. 因此通过对原始信号作一定的调整,有可能在不改变视觉效果的情况下嵌入一些信息,从数字通信的角度看,水印嵌入可理解为在一个宽带信道(载体图像) 上用扩频通信技术传输一个窄带信号(水印信号) . 尽管水印信号具有一定的能量,但分布到信道中任一频率上的能量是难以检测到的. 水印的译码(检测) 即是在有噪信道中弱信号的检测问题.一般来说,为了使水印能有效地应用于版权保护中,水印必须满足如下特性:1) 隐蔽性 水印在通常的视觉条件下应该是不可见的,水印的存在不会影响作品的视觉效果.2) 鲁棒性 水印必须很难去掉(希望不可能去掉) ,当然在理论上任何水印都可以去掉,只要对水印的嵌入过程有足够的了解,但是如果对水印的嵌入只是部分了解的话,任何破坏或消除水印的企图都应导致载体严重的降质而不可用.3) 抗窜改性 与抗毁坏的鲁棒性不同,抗窜改性是指水印一旦嵌入到载体中,攻击者就很难改变或伪造. 鲁棒性要求高的应用,通常也需要很强的抗窜改性. 在版权保护中,要达到好的抗窜改性是比较困难的.4) 水印容量 嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息,或是购买者的序列号. 这样在发生版权纠纷时,创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者,而序列号用于标示违反协议而为盗版提供多媒体数据的用户.5) 安全性 应确保嵌入信息的保密性和较低的误检测率. 水印可以是任何形式的数据,比如数值、文本、图像等. 所有的水印都包含一个水印嵌入系统和水印恢复系统. 水印的嵌入和提取过程分别6) 低错误率 即使在不受攻击或者无信号失真的情况下,也要求不能检测到水印(漏检、false -negative) 以及不存在水印的情况下,检测到水印(虚检、false - positive) 的概率必须非常小.3 数字水印算法近几年来,数字水印技术研究取得了很大的进步,见诸于文献的水印算法很多,这里对一些典型的算法进行了分析.3. 1 空间域算法数字水印直接加载在原始数据上,还可以细分为如下几种方法[1~4 ] :1) 最低有效位方法(LSB) 这是一种典型的空间域数据隐藏算法,L. F. Tumer 与R. G. Van Schyadel等先后利用此方法将特定的标记隐藏于数字音频和数字图像内. 该方法是利用原始数据的最低几位来隐藏信息(具体取多少位,以人的听觉或视觉系统无法察觉为原则) .LSB 方法的优点是有较大的信息隐藏量,但采用此方法实现的数字水印是很脆弱的,无法经受一些无损和有损的信息处理,而且如果确切地知道水印隐藏在几位LSB 中,数字水印很容易被擦除或绕过.2) Patchwork 方法及纹理块映射编码方法这两种方法都是Bender 等提出的. Patchwork 是一种基于统计的数字水印,其嵌入方法是任意选择N 对图像点,在增加一点亮度的同时,降低另一点的亮度值. 该算法的隐藏性较好,并且对有损的JPEG和滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力,但仅适用于具有大量任意纹理区域的图像,而且不能完全自动完成.3. 2 变换域算法基于变换域的技术可以嵌入大量比特数据而不会导致可察觉的缺陷,往往采用类似扩频图像的技术来隐藏数字水印信息. 这类技术一般基于常用的图像变换,基于局部或是全部的变换,这些变换包括离散余弦变换(DCT) 、小波变换(WT) 、傅氏变换(FT 或FFT) 以及哈达马变换(Hadamard transform)等等. 其中基于分块的DCT 是最常用的变换之一,现在所采用的静止图像压缩标准JPEG也是基于分块DCT 的. 最早的基于分块DCT 的一种数字水印技术方案是由一个密钥随机地选择图像的一些分块,在频域的中频上稍稍改变一个三元组以隐藏二进制序列信息. 选择在中频分量编码是因为在高频编码易于被各种信号处理方法所破坏,而在低频编码则由于人的视觉对低频分量很敏感,对低频分量的改变易于被察觉. 该数字水印算法对有损压缩和低通滤波是稳健的. 另一种DCT 数字水印算法[5 ]是首先把图像分成8 ×8 的不重叠像素块,在经过分块DCT 变换后,即得到由DCT 系数组成的频率块,然后随机选取一些频率块,将水印信号嵌入到由密钥控制选择的一些DCT 系数中. 该算法是通过对选定的DCT 系数进行微小变换以满足特定的关系,以此来表示一个比特的信息. 在水印信息提取时,则选取相同的DCT 系数,并根据系数之间的关系抽取比特信息. 除了上述有代表性的变换域算法外,还有一些变换域数字水印方法,它们当中有相当一部分都是上述算法的改进及发展,这其中有代表性的算法是I. Podichuk 和ZengWenjun 提出的算法[6 ] . 他们的方法是基于静止图像的DCT 变换或小波变换,研究视觉模型模块返回数字水印应加载在何处及每处可承受的JND(Just Noticeable Difference ,恰好可察觉差别) 的量值(加载数字水印的强度上限) ,这种水印算法是自适应的.3. 3 NEC 算法该算法由NEC 实验室的Cox[5 ]等人提出,该算法在数字水印算法中占有重要地位,其实现方法是,首先以密钥为种子来产生伪随机序列,该序列具有高斯N(0 ,1) 分布,密钥一般由作者的标识码和图像的哈希值组成,其次对图像做DCT 变换,最后用伪随机高斯序列来调制(叠加) 该图像除直流分量外的1 000 个最大的DCT 系数. 该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等. 由于采用特殊的密钥,故可防止IBM 攻击,而且该算法还提出了增强水印鲁棒性和抗攻击算法的重要原则,即水印信号应该嵌入源数据中对人感觉最重要的部分,这种水印信号由独立同分布随机实数序列构成,且该实数序列应具有高斯分布N(0 ,1) 的特征. 随后Podilchuk等利用人类视觉模型又对该算法进行了改进,从而提高了该算法的鲁棒性、透明性等.3. 4 其他一些水印算法1) 近年来,利用混沌映射模型实现数字水印、保密通信等成为混沌应用研究的热点. 特别是自从Cox 等借用通信技术中的扩频原理将水印信号嵌入到一些DCT 变换系数或者多层分解的小波变换系数以来,人们已经提出了一些混沌数字水印方法.水印的嵌入与检测是基于人类视觉系统(HVS) 的亮度掩蔽特性和纹理掩蔽特性,折衷水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾. 结果表明:该方法嵌入的水印具有不可见性和鲁棒性,并且这种基于密钥的混沌水印方法更好的抗破译性能.2) 目前比较流行的还有一种基于盲水印检测的DWT 算法,该算法首先对原始图像进行小波变换,根据人类具有的视觉掩蔽特性对低频分量进行一定的量化,同时可不影响视觉效果,并对作为水印的图像进行压缩和二值化处理,形成一维的二值序列,根据二值序列的值对上述量化后的原始信号的低频分量进行视觉阈值范围内允许的修改,从而实现水印的嵌入. 水印提取过程是对含有水印的图像进行小波变换,对低频分量同样进行量化处理,为了增大算法的安全性,可以对水印形成的二值0 ,1 序列在嵌入前进一步进行伪随机序列调制,相应的在水印提取过程需要增加用伪随机序列解调的步骤. 这样,不知道伪随机序列的攻击者即使推测出水印的嵌入规律,也无法提取水印. 大大增加了水印系统的透明性和鲁棒性.4 水印技术的局限目前水印技术的局限,为了对版权保护中使用水印的成功可能性进行评估,看能否满足实际应用需求,就需要对水印技术有更多了解. 下面介绍数字水印方案普遍存在的一些局限:1) 不知道能够隐藏多少位. 尽管非常需要知道指定大小载体信息上可以隐藏多少比特的水印信息,但这个问题还没有得到圆满解决. 事实上,对给定尺寸的图像或者给定时间的音频,可以可靠隐藏信息量的上界,目前还不清楚. 对图像水印,只能说目前使用的算法可以隐藏几百比特位的水印信息.2) 还没有真正健壮的盲图像水印算法. 对图像水印,鲁棒性还是个问题. 目前还没有能够在经过所有普通图像处理变换后,仍能幸免的盲水印算法. 尤其是能够抵抗几何处理的攻击,被认为是很难实现的目标.3) 所有者能去除标记. 迄今为止提出的所有盲图像水印,实际上都是可逆的. 已知水印的准确内容、以及水印的嵌入和检测算法,则总能在没有严重损坏资料的前提下,使水印不可读取. 目前还不清楚这个缺点在将来还是否存在;同时在设计版权保护系统时,必须考虑如下问题:一旦水印内容已知,则有可能去除水印或者部分水印.此外,迄今为止提出的水印算法,其可逆性使人们提出极大的疑问,即设计能够抗篡改的健壮公开水印技术是否可能? 事实上,如果允许任何人读取水印,则任何人只要知道水印嵌入算法,就可以消除水印.5 结 论随着电子商务的加速发展和网络用户的直线增长,媒体的安全要求将更加迫切,作为版权保护和安全认证的数字水印技术具有极大的商业潜力,作为一门学科交叉的新兴的应用技术,它的研究涉及了不同学科研究领域的思想和理论,如数字信号处理、图像处理、信息论、通信理论、密码学、计算机科学及网络、算法设计等技术,以及公共策略和法律等问题,是近几年来国际学术界才兴起的一个前沿研究领域,得到了迅速的发展. 但数字水印技术仍然是一个未成熟的研究领域,还有很多问题需要解决,其理论基础依然薄弱. 随着一些先进的信号处理技术和密码设计思想的引进,必将日趋成熟且得到更为广泛的发展应用.参考文献:[1 ] Eepa Kundur. Dimitrios hatzinakos. Digital watermarking fortelltale tamper proofing and authentication [J ] . Proceeding of the IEEE. 1999 , 87(7) :1167~1180.[2 ] 张春田,苏育挺. 信息产品的版权保护技术———数字水印[J ] . 电信科学,1998 ,14(12) :15~17.[3 ] Bender W, Gruhl D. Techniques for data hiding[J ] . IBM sys2tem journal ,1996 ,35(3~4) :313~336.[4 ] Cox I J , Killian J ,Leighton F T. Secure spread spectrum wa2termarking for multimedia[J ] . IEEE transactions on image pro2cessing ,1997 ,6(12) :1673~1687.[5 ] Zhao J , Koch E. Embedding robust labels into images forcopyright protection[A] . In : Proceedings of the knowright’95conference on intellectual property rights and new technologies[C] . Vienna , Austria , 1995. 241~251.[6 ] Podilchud C I , Zeng W. Image - adaptive watermarking usingvisual model [J ] . IEEE journal on special areas in communica2tions ,1998 ,16(4) :525~539.

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