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升船机 10

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用于图像融合基于混合全加器和计数器的高效华莱士树型乘法器 Research Articles

Ayoub SADEGHI, Nabiollah SHIRI, Mahmood RAFIEE, Mahsa TAHGHIGH

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第6期   页码 950-965 doi: 10.1631/FITEE.2100432

摘要：

提出一种新的基于计数器的华莱士树（CBW）8×8乘法器。乘法器的计数器使用基于传输门技术的新型混合全加器单元。所提全加器、基于传输门的与门和混合半加器生成M:3（4≤M≤7）数字计数器，能够节省至少50%的面积。通过90 nm技术仿真证明所提全加器和数字计数器在不同条件下均优于当前最先进设计。通过使用所提单元，CBW乘法器表现出高驱动、低功耗和高速性能。CBW乘法器在焊盘中的芯片面积为0.0147 mm2。后布局提取证明了实验的准确性。同时提出一种图像融合机制，其中MATLAB和HSPICE之间的直接接口用于在图像处理应用中评估所提CBW乘法器。峰值信噪比和结构相似性指数度量被用作图像质量参数，结果证实所提CBW乘法器可以替代文献中的设计。

关键词： 全加器；传输门；计数器；乘法器；三维布局；图像融合    

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基于碳纳米管场效应管的新型三元半加器及乘法器 Article

Sepehr TABRIZCHI,Nooshin AZIMI,Keivan NAVI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第3期   页码 423-433 doi: 10.1631/FITEE.1500366

摘要： 多值逻辑（multiple-valued logic, MVL），例如三元逻辑，在近年来是大量研究项目的研究对象。MVL可以降低必要操作的数目、减小芯片面积。本文利用微纳技术和三元逻辑设计出了新型的半加器和乘法器。微纳技术和三元逻辑的采纳降低了元件功耗和面积，提升了元件运行速度。

关键词： 碳纳米管场效应管设计；三元；半加器；乘法器；多值逻辑    

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基于量子点元胞自动机的低能耗、高速度和高效面积时序电路：T型锁存器和计数器研究 Research Article

Mohammad GHOLAMI1,Zaman AMIRZADEH2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年 第24卷 第3期   页码 457-469 doi: 10.1631/FITEE.2200361

摘要： 本文提出一种在QCA技术中实现T型锁存器的新方法，该方法利用了QCA在时序和时钟相位上的固有特征，因此，所提单元结构与现有方法相比占用面积更少，功耗更低。与之前的最佳设计相比，该T型锁存器的占用面积减少6.45%，功耗降低44.49%。此外，本文首次设计了基于复位的T型锁存器和具有置位和复位功能的T型锁存器。基于所提T型锁存器，开发了一种新型3位计数器，与之前的最佳设计相比减少2.14%的单元数。在3位计数器的基础上，设计了4位计数器，与之前的设计相比，减少0.51%的单元数和4.16%的截面积。此外还引入两个选择性计数器，分别从0到5和从2到5进行计数。

关键词： 量子点元胞自动机（QCA）；量子点；T型锁存器；T型触发器；计数器；选择性计数器；QCADesigner软件；QCAPro软件    

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面向视觉概念构建的三维形状空间学习：挑战与研究进展 Perspective

童欣

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第9期   页码 1290-1297 doi: 10.1631/FITEE.2200318

摘要： 学习同一视觉概念下所有物体的三维形状空间是实现视觉概念计算表达的一个关键步骤。本文提出三维形状空间学习中面临的关键技术挑战，并围绕这些技术挑战回顾了这一领域的研究进展，最后讨论了三维形状空间学习领域的研究趋势和未来发展方向。

关键词： 视觉概念；视觉知识；三维几何学习；三维形状空间；三维结构    

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基于可观测节点信息的控制器局域网节点可靠性评估 Article

Lei-ming ZHANG, Long-hao TANG, Yong LEI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第5期   页码 615-626 doi: 10.1631/FITEE.1601029

摘要： 基于控制器局域网的总线技术广泛应用于网络化制造系统。网络作为系统的信息通道，其可靠性对系统的吞吐量、产品质量以及工作人员的安全至关重要。然而，由于节点内部状态的不可访问性，因此使用节点内置的错误计数器值直接评估控制器局域网节点的可靠性是难以进行的。本文提出一种新颖的控制器局域网节点可靠性评估方法，该方法使用节点脱离总线时间作为可靠性测度。基于网络错误日志和错误计数器值可访问的可观测节点信息，该方法可以估计网络中节点的发送错误计数器值。首先，本文基于分段马尔科夫链建立了估计节点发送错误计数器值的模型，该模型考虑了网络中错误分布的稀疏特性。然后，将该更新机制应用到网络中发送错误计数器值不可访问的节点，完成其模型估计值的更新。最后，建立了节点可靠性评估方法以预测节点的脱离总线时间。为表明文中方法的有效性，进行了多组实验。

关键词： 控制器局域网；发送错误计数器；发送错误计数器值估计；贝叶斯网络；脱离总线时间    

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基于遗传算法的AUV三维海底路径规划

郝燕玲,张京娟

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第11期   页码 56-60

摘要：

研究AUV在三维海底地形环境中的路径规划问题。针对三维地形中路径的不同特点，将路径分为3种类型。

关键词： 三维路径规划     遗传算法     海底地形     水下潜器    

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水利水电工程地质-水工三维协同设计系统研究

李明超,钟登华,王忠耀,刘杰

《中国工程科学》 2010年 第12卷 第1期   页码 43-47

摘要：

针对实现水利水电工程三维设计中所存在的关键问题，基于三维地质建模、水工建筑物快速建模和计算机协同设计技术等先进技术，采用了面向对象方法，设计并实现了水利水电工程地质-水工三维协同设计系统。该系统由三维地质建模、水工建筑物建模、工程地质分析与设计，以及数据库管理4个模块组成。地质和水工建筑物建模为工程地质分析与设计提供了三维模型，能够进行三维剖切分析、建基面分析、地下建筑物布置分析、边坡开挖分析等多方面的综合分析和不同专业间的协同作业，为水利水电工程三维设计提供了技术支持。

关键词： 协同设计     三维地质建模     水工三维设计     可视化    

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基于实时力反馈技术的中国书画虚拟三维交互绘制方法 Article

Chao GUO, Zeng-xuan HOU, You-zhi SHI, Jun XU, Dan-dan YU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第11期   页码 1843-1853 doi: 10.1631/FITEE.1601283

摘要： 本文提出了一种新的基于实时力反馈技术的中国书画三维交互绘制方法。本文通过分析毛笔受力与变形的关系，基于一种弹簧振子模型构建了三维毛笔模型。本方法已成功应用于基于实时力反馈技术的虚拟三维交互绘制系统，用户可以通过Phantom Desktop力反馈设备实时绘制三维笔道，从而实现对三维交互绘制过程的有效仿真。

关键词： 三维毛笔模型；三维笔道；三维交互绘制；实时力反馈技术    

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一种基于新的势能曲面变平的卫星舱布局问题的启发式方法 Article

Jing-fa LIU,Juan HUANG,Gang LI,Wen-jie LIU,Ting-zhao GUAN,Liang HAO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年 第17卷 第10期   页码 1031-1043 doi: 10.1631/FITEE.1500302

摘要： 概要：卫星舱布局问题是一种带性能约束的三维布局优化问题，已经被证明具有NP难度。通过采用拟物策略和罚函数方法，我们将该问题转化为一个不带约束的优化问题。通过将带局部搜索的梯度法融入改进的ELP方法，为卫星舱布局问题提出了一种新的全局搜索方法nELP。本文测试了来自文献的两个有代表性的算例。计算结果显示，nELP是求解带性能约束的卫星舱布局问题的有效算法。

关键词： 三维布局；势能曲面变平；布局优化；性能约束    

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三维芯片成像

Marcus Woo

《工程（英文）》 2020年 第6卷 第5期   页码 485-486 doi: 10.1016/j.eng.2020.03.009

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基于RGB-D传感器的室内三维建模及应用研究综述 Review Article

原志路1,李游1,汤圣君1,李明2,郭仁忠1,王伟玺1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年 第22卷 第6期   页码 815-826 doi: 10.1631/FITEE.2000097

摘要： 随着消费级RGB-D摄像机的快速发展，真实世界的室内三维场景建模和机器人应用越来越受到重视。然而，室内三维场景建模仍具有挑战性，因室内物体结构可能具有较高复杂性，在此情况下，消费者级传感器采集的RGB-D数据质量需进一步提升。近年来，在提高消费者级传感器采集的RGB-D数据质量方面，有很多值得关注的研究。本文介绍了室内场景建模方法的最新进展、室内公共数据集和库以及RGB-D设备的典型应用，包括室内定位和紧急疏散。

关键词： 三维室内制图；RGB-D；室内定位；施工监测；应急疏散    

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三维宽浅河道水流数学模型研究

丁道扬,吴时强

《中国工程科学》 2010年 第12卷 第2期   页码 32-39

摘要：

针对宽浅河道水流的特点，建立了一个基于分层积分降维数值解法的三维浅水紊流数值模型。

关键词： 三维水流模型     数值模拟     弯道     宽浅河道    

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基于磁驱动正交悬臂探针的三维原子力显微镜技术开发 Article

张号, 耿俊媛, 高海波, 荣伟彬, 谢晖

《工程（英文）》 2023年 第24卷 第5期   页码 84-93 doi: 10.1016/j.eng.2022.06.010

摘要： "text-align: justify;">本文介绍了一种基于磁驱动正交悬臂探针（magnetically driven-orthogonal cantilever probes, MD-OCP）的三维原子力显微镜（three-dimensional atomic force microscopy, 3D-AFM）表征方法，该方法采用两个独立的三自由度纳米扫描器，能够实现探针沿可控矢量角度跟踪扫描样品表面。定制的MD-OCP包含水平悬臂、垂直悬臂和磁珠三部分，其中磁珠可在磁场中机械驱动OCP实现激振。垂直悬臂具有一个突出的针尖，可检测深槽和具有悬垂/凹边特征的结构。接着，使用标准AFM阶梯光栅进行对比实验，并结合三维形貌重建方法完成了图像整合，验证了所提出方法面向陡峭侧壁和拐角处细节的表征能力。实验结果表明，所提出的方法可以高精度地获取三维结构的CD信息，相比难以获得侧壁信息的二维技术，该方法在3D微纳制造检测领域具有更好的潜力。

关键词： 三维原子力显微镜     磁驱动正交悬臂探针     关键尺寸     360°表征     三维形貌重建    

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深度三维重建：方法、数据和挑战 Review Article

刘彩霞1,孔德慧1,王少帆1,王志勇2,李敬华1,尹宝才1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年 第22卷 第5期   页码 615-766 doi: 10.1631/FITEE.2000068

摘要： 三维形状重建是计算机视觉、计算机图形学、模式识别和虚拟现实等领域的重要研究课题。现有三维重建方法通常存在两个瓶颈：（1）它们涉及多个人工设计阶段，导致累积误差，且难以自动学习三维形状的语义特征；（2）它们严重依赖图像内容和质量，以及精确校准的摄像机。基于深度学习的三维重建方法通过利用深度网络自动学习低质量图像中的三维形状语义特征，克服了这两个瓶颈。然而，这些方法具有多种体系框架，但是至今未有文献对它们作深入分析和比较。本文对基于深度学习的三维重建方法进行全面综述。首先，基于不同深度学习模型框架，将基于深度学习的三维重建方法分为4类：递归神经网络、深自编码器、生成对抗网络和卷积神经网络，并对相应方法作详细分析。再次，对基于深度学习的三维重建方法进行综合比较，包括不同方法在同一数据库、同一方法在不同数据库以及同一方法对于不同视角个数输入的结果比较。最后，讨论了基于深度学习的三维重建方法的发展趋势。

关键词： 深度学习模型；三维重建；循环神经网络；深度自编码器；生成对抗网络；卷积神经网络    

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基于学习方法的三维医学图像压缩质量控制参数预测 Research Articles

侯宇轩1,任重1,陶煜波1,陈为2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年 第22卷 第9期   页码 1169-1178 doi: 10.1631/FITEE.2000234

摘要： 质量控制是三维医学图像压缩过程至关重要的环节，需设定最佳图像压缩参数才能满足特定的压缩质量需求。高效视频编码（HEVC）是目前最先进的压缩工具。其中，量化参数（QP）对HEVC的压缩质量控制起决定性作用，如能对其精确预测，就能完成质量控制的目标；然而，直接将视频压缩领域中的预测方法套用到三维医学数据压缩，精度和效率无法取得令人满意的结果。为此，提出一种基于学习的参数预测方法，用于实现三维医学图像压缩中的高效质量控制。

关键词： 医学图像压缩；高效视频编码（HEVC）；质量控制；基于学习方法    

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标题 作者 时间 类型 操作

用于图像融合基于混合全加器和计数器的高效华莱士树型乘法器

Ayoub SADEGHI, Nabiollah SHIRI, Mahmood RAFIEE, Mahsa TAHGHIGH

期刊论文

基于碳纳米管场效应管的新型三元半加器及乘法器

Sepehr TABRIZCHI,Nooshin AZIMI,Keivan NAVI

期刊论文

基于量子点元胞自动机的低能耗、高速度和高效面积时序电路：T型锁存器和计数器研究

Mohammad GHOLAMI1,Zaman AMIRZADEH2

期刊论文

面向视觉概念构建的三维形状空间学习：挑战与研究进展

童欣

期刊论文

基于可观测节点信息的控制器局域网节点可靠性评估

Lei-ming ZHANG, Long-hao TANG, Yong LEI

期刊论文

基于遗传算法的AUV三维海底路径规划

郝燕玲,张京娟

期刊论文

水利水电工程地质-水工三维协同设计系统研究

李明超,钟登华,王忠耀,刘杰

期刊论文

基于实时力反馈技术的中国书画虚拟三维交互绘制方法

Chao GUO, Zeng-xuan HOU, You-zhi SHI, Jun XU, Dan-dan YU

期刊论文

一种基于新的势能曲面变平的卫星舱布局问题的启发式方法

Jing-fa LIU,Juan HUANG,Gang LI,Wen-jie LIU,Ting-zhao GUAN,Liang HAO

期刊论文

三维芯片成像

Marcus Woo

期刊论文

基于RGB-D传感器的室内三维建模及应用研究综述

原志路1,李游1,汤圣君1,李明2,郭仁忠1,王伟玺1

期刊论文

三维宽浅河道水流数学模型研究

丁道扬,吴时强

期刊论文

基于磁驱动正交悬臂探针的三维原子力显微镜技术开发

张号, 耿俊媛, 高海波, 荣伟彬, 谢晖

期刊论文

深度三维重建：方法、数据和挑战

刘彩霞1,孔德慧1,王少帆1,王志勇2,李敬华1,尹宝才1

期刊论文

基于学习方法的三维医学图像压缩质量控制参数预测

侯宇轩1,任重1,陶煜波1,陈为2

期刊论文