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基于改进海豚回声定位算法的奶牛点云配准研究
1
作者
王建雄
司永胜
+1 位作者
张艳
冯凡
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期47-53,共7页
针对动物点云配准精度不高、需要人工设置参数等问题,本文提出了1种基于改进海豚回声定位算法的奶牛俯视点云和侧视点云的精配准方法。利用2种策略对原算法进行改进:策略1改进对称线性系数函数为非线性函数;策略2动态调整影响半径,同时...
针对动物点云配准精度不高、需要人工设置参数等问题,本文提出了1种基于改进海豚回声定位算法的奶牛俯视点云和侧视点云的精配准方法。利用2种策略对原算法进行改进:策略1改进对称线性系数函数为非线性函数;策略2动态调整影响半径,同时引入记忆矩阵并缩小变量取值范围进行二次离散化。根据粗配准后奶牛不同视角点云重叠区域较少的特点,对粗配准后的点云切片,基于切片重叠区域的质心建立适应度函数。应用改进的海豚回声定位算法测试了106头奶牛点云的精配准。结果表明:与标准海豚回声定位算法相比,采用策略1配准误差均值降低27%,配准时间降低28%;采用策略2配准误差均值降低56%,配准时间增加30%。本文算法配准误差均值和中位数分别为0.51和0.49 cm,比原算法分别降低64%和58%;平均配准时间为1.31 s,略低于原算法。本文方法能够较为精确地实现奶牛俯视和侧视点云的自动配准,可为动物三维点云重建提供技术支持。
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关键词
奶牛
三维点云
配准
海豚
回声
定位
算法
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职称材料
基于扩展有限元和改进海豚回声优化算法的损伤识别方法
被引量：
1
2
作者
师鹏杰
严刚
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2018年第4期599-605,共7页
提出了一种基于扩展有限元和改进海豚回声算法的方法,对结构中损伤的位置和尺寸进行识别。该方法在获得实际结构测量响应后,运用改进海豚回声算法对实际响应与扩展有限元模拟结构响应之差进行最小化,优化损伤参数,实现对损伤的估计和识...
提出了一种基于扩展有限元和改进海豚回声算法的方法,对结构中损伤的位置和尺寸进行识别。该方法在获得实际结构测量响应后,运用改进海豚回声算法对实际响应与扩展有限元模拟结构响应之差进行最小化,优化损伤参数,实现对损伤的估计和识别。在改进的海豚回声算法中,提出了一种搜索范围动态变化的寻优机制,增加了初搜索、精搜索、平移搜索、回溯搜索和重搜索等五个过程,相比原算法有较高的效率和较好的收敛性能。通过数值仿真方法验证了所提出的改进算法以及损伤识别方法的合理性和有效性。
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关键词
损伤识别
扩展有限元
海豚回声算法
改进
算法
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职称材料
基于混合算法的半刚性连接钢框架结构优化
被引量：
3
3
作者
邱宇东
王湛
谢志燊
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期72-77,共6页
海豚回声算法(DEA)是一种模拟海豚利用回声定位进行捕食的元启发式优化算法,具有高效的搜索能力。本研究通过对海豚回声算法的基本原理进行分析,发现该算法的选择机制容易导致优化结果陷入局部最优解,而算法本身不具备跳出局部最优解的...
海豚回声算法(DEA)是一种模拟海豚利用回声定位进行捕食的元启发式优化算法,具有高效的搜索能力。本研究通过对海豚回声算法的基本原理进行分析,发现该算法的选择机制容易导致优化结果陷入局部最优解,而算法本身不具备跳出局部最优解的机制。因此,为了改进海豚回声算法的全局搜索能力,引入了遗传算法(GA),提出了一种海豚回声-遗传混合算法(DEA-GA):在每一个迭代步中,首先基于海豚回声算法生成子代,再引入遗传算法中搜索能力很强的交叉、变异操作生成新的子代。该混合算法结合了海豚回声算法和遗传算法的优势,既拥有海豚回声算法收敛速度快、效率高等优点,也具备遗传算法全局寻优能力强的特点,同时克服了海豚回声算法容易产生局部最优解和遗传算法容易出现“早熟”等缺陷。本研究以一榀单跨5层和一榀两跨10层的平面框架为例,建立以结构总重最小为目标的半刚性钢框架结构优化的数学模型,分别使用遗传算法、海豚回声算法和本研究提出的混合算法进行求解,优化过程通过Matlab编程实现。算例结果显示:海豚回声-遗传混合算法所得结构的总重比遗传算法小50%以上、比海豚回声算法小7%以上,且该趋势随着设计变量的增加而增加;同时,混合智能优化算法在复杂结构的优化上效率更高、效果更好。
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关键词
半刚性连接
钢框架
遗传
算法
海豚回声算法
结构优化
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职称材料
题名
基于改进海豚回声定位算法的奶牛点云配准研究
1
作者
王建雄
司永胜
张艳
冯凡
机构
河北农业大学信息科学与技术学院/河北省农业大数据重点实验室
出处
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期47-53,共7页
基金
河北省重点研发计划项目(22327404D)
国家重点研发计划项目(2021YFD1300502)
河北农业大学精准畜牧学科群建设项目(1090064).
文摘
针对动物点云配准精度不高、需要人工设置参数等问题,本文提出了1种基于改进海豚回声定位算法的奶牛俯视点云和侧视点云的精配准方法。利用2种策略对原算法进行改进:策略1改进对称线性系数函数为非线性函数;策略2动态调整影响半径,同时引入记忆矩阵并缩小变量取值范围进行二次离散化。根据粗配准后奶牛不同视角点云重叠区域较少的特点,对粗配准后的点云切片,基于切片重叠区域的质心建立适应度函数。应用改进的海豚回声定位算法测试了106头奶牛点云的精配准。结果表明:与标准海豚回声定位算法相比,采用策略1配准误差均值降低27%,配准时间降低28%;采用策略2配准误差均值降低56%,配准时间增加30%。本文算法配准误差均值和中位数分别为0.51和0.49 cm,比原算法分别降低64%和58%;平均配准时间为1.31 s,略低于原算法。本文方法能够较为精确地实现奶牛俯视和侧视点云的自动配准,可为动物三维点云重建提供技术支持。
关键词
奶牛
三维点云
配准
海豚
回声
定位
算法
Keywords
cow
3D point cloud
registration
dolphin echolocation algorithm
分类号
S823 [农业科学—畜牧学]
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于扩展有限元和改进海豚回声优化算法的损伤识别方法
被引量：
1
2
作者
师鹏杰
严刚
机构
南京航空航天大学航空宇航学院
出处
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2018年第4期599-605,共7页
基金
江苏省自然科学基金资助项目(BK20130783)
江苏省大学生创新创业训练计划(201710287023X)。
文摘
提出了一种基于扩展有限元和改进海豚回声算法的方法,对结构中损伤的位置和尺寸进行识别。该方法在获得实际结构测量响应后,运用改进海豚回声算法对实际响应与扩展有限元模拟结构响应之差进行最小化,优化损伤参数,实现对损伤的估计和识别。在改进的海豚回声算法中,提出了一种搜索范围动态变化的寻优机制,增加了初搜索、精搜索、平移搜索、回溯搜索和重搜索等五个过程,相比原算法有较高的效率和较好的收敛性能。通过数值仿真方法验证了所提出的改进算法以及损伤识别方法的合理性和有效性。
关键词
损伤识别
扩展有限元
海豚回声算法
改进
算法
Keywords
damage identification
the extended finite method
dolphin echolocation
improved algorithm
分类号
TP311 [自动化与计算机技术—计算机软件与理论]
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于混合算法的半刚性连接钢框架结构优化
被引量：
3
3
作者
邱宇东
王湛
谢志燊
机构
华南理工大学土木与交通学院
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室
出处
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期72-77,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51978279)。
文摘
海豚回声算法(DEA)是一种模拟海豚利用回声定位进行捕食的元启发式优化算法,具有高效的搜索能力。本研究通过对海豚回声算法的基本原理进行分析,发现该算法的选择机制容易导致优化结果陷入局部最优解,而算法本身不具备跳出局部最优解的机制。因此,为了改进海豚回声算法的全局搜索能力,引入了遗传算法(GA),提出了一种海豚回声-遗传混合算法(DEA-GA):在每一个迭代步中,首先基于海豚回声算法生成子代,再引入遗传算法中搜索能力很强的交叉、变异操作生成新的子代。该混合算法结合了海豚回声算法和遗传算法的优势,既拥有海豚回声算法收敛速度快、效率高等优点,也具备遗传算法全局寻优能力强的特点,同时克服了海豚回声算法容易产生局部最优解和遗传算法容易出现“早熟”等缺陷。本研究以一榀单跨5层和一榀两跨10层的平面框架为例,建立以结构总重最小为目标的半刚性钢框架结构优化的数学模型,分别使用遗传算法、海豚回声算法和本研究提出的混合算法进行求解,优化过程通过Matlab编程实现。算例结果显示:海豚回声-遗传混合算法所得结构的总重比遗传算法小50%以上、比海豚回声算法小7%以上,且该趋势随着设计变量的增加而增加;同时,混合智能优化算法在复杂结构的优化上效率更高、效果更好。
关键词
半刚性连接
钢框架
遗传
算法
海豚回声算法
结构优化
Keywords
semirigid connection
steel frame
genetic algorithm
dolphin echolocation algorithm
structure optimization
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于改进海豚回声定位算法的奶牛点云配准研究
王建雄
司永胜
张艳
冯凡
《河北农业大学学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
基于扩展有限元和改进海豚回声优化算法的损伤识别方法
师鹏杰
严刚
《太原理工大学学报》
CAS
北大核心
2018
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于混合算法的半刚性连接钢框架结构优化
邱宇东
王湛
谢志燊
《华南理工大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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