基于互信息和混合算法的印刷图像配准

目的为了提高印刷图像配准的精度,提出一种基于混合搜索算法的图像配准方法。方法首先求取图像的归一化互信息,然后利用GA算法(遗传算法)进行全局搜索,得出粗配准参数;最后,利用Powell算法进行局部寻优,得出精配准参数。结果混合算法的配准结果与只用单一Powell搜索算法或只用单一GA搜索算法相比,在各个几何变换方向上得到了更小的配准误差。结论与GA算法和Powell算法相比,文中建议的混合算法配准精确度更高、速度更快。     

平面光波导自动耦合控制系统的实现及测试

开发了新的自动对接方法,设计了基于阈值的折返遍历搜索算法(RTS)与二分数据截断(BTDT)搜索算法,实现了六自由度耦合平台的四自由度的自动对接。折返遍历搜索算法精度高,可设定不同步长实现不同精度要求;二分数据截断算法搜索速度快,可快速接近最高点。实验结果表明,波导器件的纤到纤损耗可在8 min内调节至8~9 dB(包括波导传输损耗,人工对准需在半小时以上才可达到8~9 dB),耦合系统稳定性可保持15~20 min。与自动测试系统配合使用,在8 min内即可进行2 200点的波长扫描与功率扫描,自动耦合系统具有实用性、稳定性和良好效果。     

用于微球球度测量的双SPM测头对准系统

压电微音叉与钨探针结合,构成SPM(扫描探针显微镜)的扫描测头。将双测头对称置于微球的赤道圆截面处,构成微球球度差动测量系统。通过视觉引导系统对双测头进行粗对准,用视频显微镜对微球和测头分别聚焦,拍摄多组照片,然后对对准图像进行小波分析边缘检测及多图像融合处理,再将图像处理结果反馈到系统进行精确对准。在实际实验中,获得了该对准方法下微球赤道圆截面的测量结果,并分析了对准误差对系统测量结果带来的影响。     

求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法

为了提高约束优化问题的求解精度和收敛速度,提出求解约束优化问题的改进布谷鸟搜索算法。首先分析了基本布谷鸟搜索算法全局搜索和局部搜索过程中的不足,对其中全局搜索和局部搜索迭代公式进行重新定义,然后以一定概率在最优解附近进行搜索。对12个标准约束优化问题和4个工程约束优化问题进行测试并与多种算法进行对比,实验结果和统计分析表明所提算法在求解约束优化问题上具有较强的优越性。     

结合遗传算法和多尺度边缘检测的红外图像分割

用传统的解析法得到的函数最大梯度和局部极大只能是近似和局部意义上的.本文结合遗传优化搜索算法讨论多尺度边缘检测的新方法.为了提高遗传算法应用于边缘检测的收敛速度,改进基本遗传算法存在的局部搜索能力差的缺陷,提高全局解的质量,采用了改进的GA(遗传算法)+SA(模拟退火法)+TABU( 列表寻优法)混合算法.将基本遗传算法与启发式搜索算法相结合,采取交替式的优化策略.试验结果表明,将该算法用于红外目标图像分割,可以使检测出的图像边缘细节丰富,单边缘,定位准确.     

一种改进的菱形搜索算法

DS (Diamond Search,DS)算法曾被MPEG4标准采用,是目前公认的一种较好的搜索算法.但当运动矢量较小时,菱形搜索算法速度较慢.提出了一种改进的菱形搜索(Improved Diamond Search,IDS)算法,加入了粗定位和强化的半路停止操作.大量的车辆跟踪实验表明,IDS算法在保证搜索性能的基础上增加了搜索速度,为模板匹配提供了更加有效的技术支持.更有对比实验揭示了该算法对轨迹突变的不敏感性.     

基于约束规划的调整时间与顺序有关的Job Shop调度研究

研究调整时间(费用)与工序顺序有关的Job Shop调度问题,以最小化总调整费用与总拖期惩罚费用之和为优化目标,通过建立约束规划模型,分析问题的优化特性,实现了基于约束规划的禁忌搜索算法.通过与系统搜索和局部搜索算法的结果比较,表明了此算法的有效性.     

按最小区域法评定圆度误差的优化算法

文章提出符合圆度误差的评定准则的枚举盲目算法,然后对算法优化,分析用分治策略法和优先搜索法减低算法的时间复杂度和搜索效率的方法,经测试证明该算法有较快的运行速度。     

引入搜索预测与阈值决策的改进菱形运动估计算法

为了提高视频的压缩效率,在传统菱形搜索算法基础上提出一种改进菱形搜索算法.该算法通过引入动态阈值,在起始搜索点预测、菱形搜索模式和搜索中止算法方面进行了优化,减少了SAD计算的内部冗余和搜索区域中不相关的块匹配计算,同时采用自适应搜索模式选择技术减少运输复杂度.实验结果表明:提出的改进菱形搜索算法适合各种运动类型的视频序列,特别适用于运动变化剧烈的序列,相比于FS算法,能够在PSNR值和码率值极其接近于FS算法的情况下对所有序列的MET减少约95％,大大减少运动估计时间.     

改进区域搜索算法评定圆度误差

针对圆度误差评定方法中传统区域搜索算法存在很多无效搜索点的问题，提出了改进区域搜索算法(IZS),该算法引用阿基米德曲线特性改进搜索区域，简化搜索点数，提高计算效率。给出了圆度误差最小区域，最小外接和最大内切法的数学计算模型，并具体阐述了该算法的实现过程。最后通过实验对比GA,SA和PSO算法，发现IZS算法计算速度更快，精度更高；对比传统搜索算法(RZS、PZS),计算得到的精度相同的条件下(即1.282 6μm),IZS算法仅需要搜索78个点。应用于实践中，将提升回转类零件圆度误差的检测效率。     

Automatic waveguide-fiber coupling system based on a multiobjective evolutionary algorithm

A method for the automated alignment of optical waveguides and fibers based on a multiobjective evolutionary algorithm is proposed. This algorithm reduces the number of parallel operations considerably compared to previous automation schemes. The automated alignment of a single-core input fiber with a channel waveguide and a single-core output fiber is completed using this system in less than 3 min. The alignment of a single-core input fiber with a 1x8 splitter coupler and an eight-core output fiber array is completed in less than 10 min. These results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme for automated waveguide alignment, substantially outperforming previous automatic alignment methods.     

结构逆可靠度最可能失效点的改进搜索算法

确定逆可靠度最可能失效点(MPPIR)是结构逆可靠度分析的核心问题,以改进均值法(AMV)及其改进方法应用最广泛。但当功能函数非线性程度较高或为非凸非凹函数时,AMV易出现周期振荡等不收敛问题。以现有的AMV改进方法为基础,通过迭代过程中控制搜索方向和步长,提出一种MPPIR的改进搜索算法,并结合不精确一维搜索方法给出了具体的计算流程。数值算例分析表明:提出的算法与AMV相比具有更好的收敛性,与弧长搜索法相比不需要采用优化方法确定最优步长,且对于非凸非凹功能函数以及高度非线性功能函数都具有良好的收敛性。     

基于改进模板匹配算法的物料计数方法研究

针对生产过程中物料计数方法存在的缺陷,研究了一种改进的模板匹配算法进行物料数量检测。通过基于双模板搜索方式和位置约束系数r改进传统模板匹配算法(template matching algorithm,TMA),优化寻找最佳匹配图像的过程获得最优解,并以此进行图像拼接,完成物料计数。与传统模板匹配算法(TMA)和高斯金字塔优化的模板匹配算法(Gaussian pyramid transformation,GPT)进行实验对比,证明所提算法较其他2种算法在处理每一张样本图片的时间上分别由0.013s、0.011s缩短到0.008s,在计数准确度上分别由77.32%、84.94%提高到97.36%以上,并且在拼接精度上也优于其他2种算法,实验结果验证了所提算法的有效性。     

Single-shot blind uniform motion deblurring with ringing reduction

In this paper, we have proposed a blind motion deblurring algorithm that comprises the estimation of the motion blur parameters (length and angle) in a modified cepstrum domain with a blind no-reference image spatial quality evaluator (BRISQUE) used for the tuning of point spread function (PSF) parameters. Ringing artifacts are generated during the deblurring process. In this paper, the modified R–L (Richardson–Lucy) algorithm with weight calculation based on graphcut is presented to obtain good estimates of the unblurred image with ringing reduction. The method involves the selection of different weights for edges and smooth regions such that the ringing effect over R–L iterations can be reduced. A newly proposed method has been tested on various natural images with a motion blur of different length and degrees. A comparison with state-of-the-art methods proves that the proposed technique achieved better results in terms of different quality measures such as SSIM, FSIM and PSNR and can be greatly beneficial for deblurring purpose.     

基于形态学算子的睫毛干扰抑制算法

针对虹膜识别中的睫毛干扰抑制问题,本文提出了一种基于形态学算子的睫毛干扰抑制算法.该算法将虹膜图像中的睫毛对象看作是背景图像中存在的随机的,不规则的细微裂缝,通过膨胀算子对这些裂缝进行像素填补,实现了对睫毛干扰的有效抑制.与常见的高斯滤波法相比,所提算法具有更强的睫毛干扰抑制能力.通过CASIA虹膜库的仿真实验表明,所提算法比高斯滤波法消除的睫毛像素点要多40%,可以使Daugman和Wildes定位算法的定位精度分别提高1.7%和2%,定位时间分别减少27.9%和24.2%.     

判决引导和常数模融合盲均衡算法研究

结合判决引导（DD：Decision-Directed）算法和常数模算法（CMA：Constant Modulus Algorithm）的各自优点,研究了一种基于DD和CMA的融合盲均衡算法。DD算法收敛速度快,但要求初始接收信号眼图张开,CMA算法稳健,但是收敛速度慢,为此,对接收信号依DD算法和CMA算法获得瞬时误差后进行加权融合处理,以加权后获得的瞬时误差对均衡器权系数进行调节,实现均衡。计算机仿真证明了融合盲均衡算法有效提高收敛速度的同时具有良好的稳健性和均衡性能。     

An improved harmony search minimization algorithm using different slip surface generation methods for slope stability analysis

An improved harmony search algorithm is proposed which is found to be more efficient than the original harmony search algorithm for slope stability analysis. The effectiveness of the proposed algorithm is examined by considering several published cases. The improved harmony search method is applied to slope stability problems with five types of procedure for generating trial slip surfaces. It is demonstrated that the improved harmony search algorithm is efficient and effective for the minimization of factors of safety for various difficult problems, and the method of generating the trial failure surfaces can be important in the minimization process.     

自适应非线性BSS及其在齿轮故障诊断中的应用

基于核函数的非线性盲信号处理（BSS）在信号处理中有着广泛的应用,但传统的非线性盲信号处理的学习速率是固定的,如果学习速率选择的不合适,则算法难以收敛或者不能收敛。针对这一不足,结合模拟退火的思想,提出了一种基于核函数的自适应非线性盲信号处理算法。仿真和实验结果表明,该方法改善了原有算法的收敛性能,分离效果良好,算法具有更好的消噪和信号特征提取能力。     

一种改进的盲解卷积算法在轴承声学诊断中的应用

针对时域盲解卷积算法滤波器长度估计困难的缺点,提出一种基于遗传算法优化的改进算法。该算法利用遗传算法搜索最佳时延,解决了盲解卷积结果不确定问题,并改进了信号分量的聚类指标,采用峭度作为独立分量间距离测度,提高了信号分量聚类的准确性,获得了可靠的估计信号。计算机仿真和实际环境中故障轴承声信号提取实验验证了该算法的有效性。     

Method for automatic alignment recovery of a spur gear

This paper deals with the development of an online methodology for the automatic control and alignment of spur gears. The proposed methodology works on a set of points acquired on the workpiece surfaces by means of a manufacturing machine equipped with a set of sensors for dimensional measurements. A mathematical algorithm is developed to correct the position of the gear; it constitutes the main part of the developed monitoring and control system: it is able to real-time analyse the collected data of each measure and provide the orientation parameters that minimise the residual positioning errors. The methodology is first tested on simulated data-sets and the final workpiece configuration exhibits a good reproducibility. The tests executed on real data, acquired both through a coordinate measuring machine and the sensor system integrated into the manufacturing machine, confirm this result. The employment of this automation system allows to shorten the time necessary for the alignment process and improves the precision of the final positioning, leading to enhanced quality of the products and higher process flexibility, compared to the currently employed manual operation.