基于SURF的UAV快速目标识别算法

针对UAV(Unmanned Aerial Vehicle)侦察目标识别中的实时性和鲁棒性的要求,提出一种基于SURF(Speeded Up Robust Features)的快速目标识别算法。对UAV侦察图像进行预处理,采用不变矩构造遗传算法的适应度函数,利用遗传算法的全局搜索能力快速地提取可能包含目标的RO(IRegion Of Interesting)区域。在ROI区域和模板图像中提取SURF特征点,采用最近邻的匹配算法搜索匹配对,从而精确确定目标的位置。仿真结果显示,该算法可以明显地提高目标识别的实时性并具有相当的鲁棒性。

局部遮挡目标的识别

提出一种局部遮挡目标的识别方法。该方法利用多边形近似方法将目标轮廓分段，抽取目标轮廓每一小段的不变矩作特征，利用动态规划技术在段间距离表中寻找最佳路径，确定所有的匹配对，这些匹配对序列构成了目标与模型的局部匹配，可从局部匹配中计算匹配可信度。该方法简单、有效、抗噪声能力较强，是一种较好的局部目标识别方法。

利用蚁群算法辨识PMSM伺服系统负载转矩和转动惯量

提出用蚁群矢量移动算法同时辨识永磁同步电动机(PMSM)伺服系统负载运行时的转动惯量和负载转矩,以便速度环的PI参数整定和转矩补偿。其原理是把蚁群的平面矢量移动正交分解成水平和垂直两个方向,分别和转动惯量及负载转矩对应,每只蚂蚁的位置对应一种转动惯量和负载转矩组合的可能解。运用采样得到的d轴电流和速度序列数据,基于最小方差原理,建立蚂蚁信息素散发模型,使得蚂蚁位置与实际转动惯量和负载转矩越接近,蚂蚁散发的信息素越大。根据蚁群总信息素分布情况,计算蚁群的理想分布期望,与实际蚁群分布比较后,启发蚁群矢量移动,并朝最优方向聚集,收敛点为辨识最优解。精心选择蚁群的规格化分布区间,把动态的蚁群分布区间转化成规格化区间,改善收敛速度。仿真和实验表明,能同时辨识转动惯量和负载转矩,误差小;蚁群规模变大,误差更小,调整后的伺服系统动态性能变好。

基于医学图像多特征的蚁群聚类检索技术研究

针对医学图像检索中单一特征无法有效表达复杂特征、易陷入局部最优的问题,提出一种将医学图像形状特征和纹理特征相结合的成对约束特征选择蚁群聚类算法。通过结合纹理特征灰度共生矩阵和形状特征Hu不变矩,建立多特征医学图像数据库集;用成对约束降维算法对医学图像数据集进行特征选择,形成最优特征集,对最优特征集进行动态加权,对加权最优特征集进行蚁群聚类;通过加权马氏距离相似性度量算法形成有规则的簇。基于改进的蚁群聚类医学图像检索算法相比传统的蚁群聚类检索算法,减少了专业人员对先验值的依赖,区分出了重要特征并按照重要的程度给予动态加权,该研究算法提高检索分类性能和稳定性,使检索查全率和查准率进一步优化,检索医学图像效果达到预期目标。

改进蚁群算法与Zernike矩细分的图像边缘测量方法

针对传统蚁群算法计算耗时、易受噪声影响等缺点,提出一种改进蚁群算法与Zernike矩细分的图像亚像素边缘测量方法。该算法采用二维灰度直方图求解聚类中心、拉普拉斯算子聚类、划分图像边缘点、目标点和噪声点等,利用全局自适应信息素更新方式提取图像边缘,进而通过Zernike矩快速算法细分图像亚像素级别边缘,提高了边缘分割精度。以SKF 32308J2/Q轴承为研究对象,采用该方法检测了轴承图像的内、外圈边缘,并通过最小二乘拟合,采用标准件进行轴承的坐标标定,测量了轴承内、外径等几何参数,将该测量方法与改进Hough变换的测量结果相比较,证明了该算法具有较高的测量精度。

高速无刷直流电机锁相转速控制器参数蚁群优化

针对当前锁相速度控制器的参数整定多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,提出了一种以快捕带为目标函数的锁相速度控制器新型蚁群参数优化策略。建立了目标函数,推导了蚁群算法锁相速度控制器参数优化方法,并给出了新算法的具体实现步骤,最后将该优化方案用于磁悬浮控制力矩陀螺的高速无刷直流电机速度控制。仿真研究表明,该锁相速度控制器参数优化策略具有很强的适应性、鲁棒性,进而通过实验验证了该方案的可行性和有效性。

基于草图局部几何不变矩的图像检索方法

利用草图进行图像检索的难点在于对不同尺度、位置、旋转及形变图像的有效检索。为了更准确地识别并检索不同尺度、位置和旋转的图像,提出一种基于草图局部几何不变矩的图像检索方法(SBIRULGMI)。首先,利用图像的几何特征分别确定各图像的坐标系;然后,在生成的坐标系中对图像进行平均分块并计算各块的几何不变矩作为特征向量;接着,用改进的欧氏距离计算目标图像与数据库图像的相似度;最后,采用蚁群(ACO)算法对按照相似度排序后的检索结果进行优化。所提方法在MPEG-7 shape1 part B图像数据库的检索识别准确率比形状上下文(SC)、边缘分布直方图(EOH)、局部线性高波特征(GALIF)及Mind Finder方法平均提高了17个百分点。实验结果表明该方法对不同平移、缩放和翻转的图像有较好的识别效果,对图像一定程度的旋转和形变具有更好的鲁棒性。

基于蚁群算法的锁相速度控制器参数优化

针对当前锁相速度控制器的参数整定多采用试验加试凑的方式由人工进行优化,提出了一种以快捕带为目标函数的锁相速度控制器新型蚁群参数优化策略。建立了目标函数,推导了蚁群算法锁相速度控制器参数优化方法,并给出了新算法的具体实现步骤,最后将该优化方案用于磁悬浮控制力矩陀螺的高速无刷直流电机速度控制。仿真研究表明,该锁相速度控制器参数优化策略具有很强的适应性、鲁棒性,进而通过实验验证了该方案的可行性和有效性。

基于蚁群遗传算法优化的质量矩拦截弹非线性预测控制研究

以所建立的质量矩拦截弹数学模型为基础,通过对模型合理的简化,得到一个耦合的非线性动力学系统,利用非线性预测控制设计了拦截弹飞行控制系统.针对非线性预测控制算法的参数一般采用试凑的方法进行优化设计,提出一种基于蚁群遗传算法的非线性预测控制参数优化策略,同时应用遗传算法对蚁群算法的蚂蚁路径进行优化,并给出了这一算法的具体实现步骤,最后将该优化方法应用于拦截弹飞行控制系统.

高要水文站设计年径流计算研究

以高要水文站历史年径流序列为基础来进行设计年径流计算。在充分论证年径流序列保持一致性的基础上,以皮尔逊Ⅲ型曲线为分布线型,以离差绝对值和最小为适线准则,分别采用了矩法、概率权重矩法、线性矩法、遗传算法、模拟退火算法、蚁群算法、粒子群算法、结合矩法的最大熵原理、结合线性矩法的最大熵原理等参数估计方法,对分布函数的均值、变差系数、偏态系数等参数进行了估计。结果表明,全部9种参数估计方法均表现较好,尤其以概率权重矩法、线性矩法、结合矩法的最大熵原理等表现最佳,经过对比,最终选取结合矩法的最大熵原理为参数估计方法。计算得出,高要水文断面在20%、10%、5%、2%、1%频率下的设计年径流量分别为8 004.69 m^(3)/s、8 668.16 m^(3)/s、9 238.63 m^(3)/s、9 905.44 m^(3)/s和10 364.72 m^(3)/s。研究成果可为流域未来水利工程规划设计和水资源管理等工作提供科学指导。

基于蚁群算法的Zernike矩亚像素工件边缘检测

边缘检测是影响工件尺寸检测精度的主要因素之一。为了进一步提高工件尺寸测量的准确性,本文提出了一个改进Zernike矩的亚像素边缘检测方法。首先,采用滤波和阈值分解等技术对图像进行预处理以得到二值图,再次,采用蚁群算法得到图像的边界,然后,采用Zernike矩的边界检测方法来确定图像亚像素边缘。结果表明,改进的边缘检测方法相较于传统方法,其提取的亚像素边缘坐标与原始坐标之间的绝对误差不超过0.5,且运行速度提高了约10倍,较好地满足了工件尺寸检测精度的要求。

Nerve pulse propagation in biological membranes： Solitons and other invariant solutions

We investigate a generalized form of the Boussinesq equation, relevant for nerve pulse propagation in biological membranes. The generalized conditional symmetry （GCS） method is applied in order to obtain the conditions that enable the equation to admit a special class of second-order GCSs. For the case of quadratic nonlinearities, we outline a new class of invariant solutions.

Investigation on the Anisotropic Transformation Surfaces of Super-Elastic NiTi Shape Memory Alloys Under Multiaxial Cyclic Loading Conditions

The cyclic transformation behaviors of polycrystalline super-elastic NiTi shape memory alloys (SMAs)under multiaxial loading paths with different angles between axial and torsional loading orientations were experimentally investigated.The experimental results showed that the start stresses of forward and reverse transformations decreased with the increase'in the number of cycles and exhibit obvious anisotropic evolutions.The start stresses of forward and reverse transformations in the tensile and torsional directions did not satisfy the yon Mises criterion.The shape of transformation surface during the forward and reverse transformations evolved with the increase in the number of cycles.Then,new cyclic anisotropic transformation surfaces were established by introducing an anisotropic tensor into the von Mises equivalent stress based on a typical transformation criterion related to J2 and J3.Moreover,the evolution equations of material parameters used in the proposed transformation surfaces were established to describe the subsequent evolutions of transformation surfaces.Finally,the start stresses of forward and reverse transformations predicted using the proposed transformation surfaces were compared with the experimental results.It shows that the proposed transformation surfaces can reasonably describe the start stresses of forward and reverse transformations,which are helpful for establishing a three-dimensional cyclic constitutive model to describe the cyclic transformation behaviors of super-elastic NiTi SMAs.