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改进的基于模态参数的结构计算模型修正算法 被引量:5
1
作者 秦仙蓉 张令弥 +1 位作者 顾明 费庆国 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1295-1299,共5页
对基于模态参数的结构计算模型修正算法而言;实验振型扩充是一个必要环节。由于修正问题需要迭代求解,所以以往算法用于振型扩充的系统矩阵一般都来自于上一迭代过程,导致系统矩阵误差传递给用作修正参考值的扩充实验振型,滞缓了迭代收... 对基于模态参数的结构计算模型修正算法而言;实验振型扩充是一个必要环节。由于修正问题需要迭代求解,所以以往算法用于振型扩充的系统矩阵一般都来自于上一迭代过程,导致系统矩阵误差传递给用作修正参考值的扩充实验振型,滞缓了迭代收敛速度。针对这一问题,提出一种改进算法,通过给扩充后的振型矩阵添加一个修正项来减小因系统矩阵不精确而导致的扩充振型误差,振型修正项与待修正参数之间的相关关系由求解一个最小化系统特征方程和振型误差的优化问题获得。算例研究表明,改进的算法可以提高修正的收敛速度,且迭代收敛曲线更趋平滑。 展开更多
关键词 模型优化 模态参数 收敛速度 结构计算模型修正算法 振型扩充 结构动力学
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结构计算模型修正的区间反演方法 被引量:17
2
作者 王登刚 秦仙蓉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期205-209,共5页
提出了结构计算模型修正的区间反演方法。该方法将计算模型修正问题归结为非线性全局优化问题 ,并采用一种遗传算法进行求解。方法考虑了作为修正参考值的试验模态参数具有一定误差 ,计算结果除可以给出修正后模型的估计值外还可以同时... 提出了结构计算模型修正的区间反演方法。该方法将计算模型修正问题归结为非线性全局优化问题 ,并采用一种遗传算法进行求解。方法考虑了作为修正参考值的试验模态参数具有一定误差 ,计算结果除可以给出修正后模型的估计值外还可以同时给出其不确定度 ,有利于对修正后计算模型的质量做出直观评价。算例表明本文提出的方法是可靠可行的 ,不仅可以判断采用的信息是否完备 。 展开更多
关键词 模型修正 区间反演 全局优化 遗传算法 不确定性 结构计算模型
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基于模态参数与改进萤火虫算法的结构模型修正 被引量:9
3
作者 封周权 王文赞 +1 位作者 华旭刚 陈政清 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期252-259,共8页
为尽可能提高结构模型修正的准确性和有效性,提出一种基于模态参数和改进萤火虫算法的有限元模型修正方法.该方法基于结构模态参数构造目标函数,使用本文提出的改进萤火虫算法进行优化求解,并通过桁架模型数值仿真将改进算法同原始萤火... 为尽可能提高结构模型修正的准确性和有效性,提出一种基于模态参数和改进萤火虫算法的有限元模型修正方法.该方法基于结构模态参数构造目标函数,使用本文提出的改进萤火虫算法进行优化求解,并通过桁架模型数值仿真将改进算法同原始萤火虫算法、遗传算法和粒子群算法进行对比,结果显示:使用改进的萤火虫算法得到的最优解更接近实际值,且离散性低,验证了改进算法求解的准确性和优越性.最后通过六自由度剪切框架损伤识别模型试验验证了该方法在求解结构有限元模型修正问题上的准确性和有效性. 展开更多
关键词 结构健康监测 模型修正 损伤识别 萤火虫算法 模态参数
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实验模态数据修正计算模型的拉直算法 被引量:4
4
作者 周星德 汪凤泉 陈道政 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期245-248,共4页
针对目前用实验模态数据对计算模型修正方法中所存在的问题 ,提出了一种新的修正方法 ,该方法借助于数学上的拉直运算 ,把需修正的变量提出来直接对其进行修正运算 ,这样不仅保证了矩阵带状稀疏的特点 ,而且计算量也减少。最后给出了计... 针对目前用实验模态数据对计算模型修正方法中所存在的问题 ,提出了一种新的修正方法 ,该方法借助于数学上的拉直运算 ,把需修正的变量提出来直接对其进行修正运算 ,这样不仅保证了矩阵带状稀疏的特点 ,而且计算量也减少。最后给出了计算实例。算例表明该方法具有较高的修正精度。 展开更多
关键词 模态分析 实验数据 计算模型 拉直算法 结构 动力分析 修正
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多族群粒子群优化算法飞行器结构模型修正 被引量:11
5
作者 于开平 刘荣贺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期79-83,99,共6页
针对粒子群优化(PSO)算法极易陷入局部最优的缺陷,提出了一种多族群粒子群优化算法(MRPSO),该算法具有较强的全局搜索能力,能极大地降低搜索陷入局部最优的概率。并将该算法引入到有限元模型修正中,对某型号飞行器结构进行了优化修正,... 针对粒子群优化(PSO)算法极易陷入局部最优的缺陷,提出了一种多族群粒子群优化算法(MRPSO),该算法具有较强的全局搜索能力,能极大地降低搜索陷入局部最优的概率。并将该算法引入到有限元模型修正中,对某型号飞行器结构进行了优化修正,修正后结构的固有频率都有了非常明显的改善,证实了MRPSO算法的有效性及工程应用价值。 展开更多
关键词 模型修正 优化 多族群粒子群优化算法 导弹结构
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基于人工鱼群算法的结构模型修正与损伤检测 被引量:10
6
作者 李成 余岭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期112-116,共5页
提出结构模型修正结构损伤检测的人工鱼群算法。将结构模型修正与结构损伤检测结构动力学逆问题转化为约束优化数学问题,并尝试用人工鱼群算法求解。介绍人工鱼群算法基本原理,定义关键参数并描述觅食、聚群、追尾及随机等行为;据模型... 提出结构模型修正结构损伤检测的人工鱼群算法。将结构模型修正与结构损伤检测结构动力学逆问题转化为约束优化数学问题,并尝试用人工鱼群算法求解。介绍人工鱼群算法基本原理,定义关键参数并描述觅食、聚群、追尾及随机等行为;据模型修正原理利用结构损伤前后模态特性数据定义优化问题目标函数;通过两层刚架不同损伤工况数值仿真、三层框架试验数据验证方法的有效性。结果表明,基于人工鱼群算法的结构模型修正与损伤检测方法能有效修正结构有限元模型,在不同噪声水平及各种结构损伤工况下不仅能准确定位结构损伤且能精确识别损伤程度。 展开更多
关键词 人工鱼群算法 结构约束优化问题 模型修正 结构损伤检测
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结构模型修正的遗传算法方法研究 被引量:4
7
作者 张瑞云 曹双寅 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期23-25,29,共4页
讨论实际工程中结构理论模型与实际模型的区别和模型修正的方法,研究遗传算法的基本理论,指出其可用于结构模型的优化修正。将结构振动理论和遗传算法相结合,提出用遗传算法进行结构模型修正的思路和方法,并进行具体实现。最后用一个实... 讨论实际工程中结构理论模型与实际模型的区别和模型修正的方法,研究遗传算法的基本理论,指出其可用于结构模型的优化修正。将结构振动理论和遗传算法相结合,提出用遗传算法进行结构模型修正的思路和方法,并进行具体实现。最后用一个实例对这一方法进行验证。 展开更多
关键词 工程结构 有限元模型 模型修正 遗传算法
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基于优化Kriging模型的平台结构动力学模型修正 被引量:15
8
作者 冷建成 田洪旭 +2 位作者 徐爽 周国强 赵海峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第18期18-23,共6页
以某海洋平台结构试验模型为研究对象,提出了Krigging模型与多目标遗传算法优化相结合的动力学模型修正方法。将模态频率设为修正目标,利用待修正参数与平台模态频率间的Kriging模型代替平台有限元模型进行修正。针对近似误差可能对修... 以某海洋平台结构试验模型为研究对象,提出了Krigging模型与多目标遗传算法优化相结合的动力学模型修正方法。将模态频率设为修正目标,利用待修正参数与平台模态频率间的Kriging模型代替平台有限元模型进行修正。针对近似误差可能对修正结果产生干扰的问题,提出了一种基于多目标遗传算法的局部加点优化方法,用于优化代理模型的拟合精度。通过力锤激励下的室内模型试验对上述方法进行了验证,结果表明,Kriging模型能够有效拟合平台结构参数与固有频率间的复杂映射关系,所提出的优化方法能够显著改善Kriging模型精度,可应用于实际工程。 展开更多
关键词 海洋平台结构 模型修正 KRIGING模型 多目标遗传算法
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基于响应面法的结构动力学模型修正 被引量:28
9
作者 鲍诺 王春洁 +1 位作者 赵军鹏 宋顺广 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期54-58,共5页
为了获得精确的结构动力学模型,提出了响应面和优化相结合的方法。利用参数化模型和优化拉丁方试验设计获取样本点构造多项式响应面模型,最小二乘法确定多项式系数并检验响应面的拟合精度。用响应面计算结果与实验结果的误差构造目标函... 为了获得精确的结构动力学模型,提出了响应面和优化相结合的方法。利用参数化模型和优化拉丁方试验设计获取样本点构造多项式响应面模型,最小二乘法确定多项式系数并检验响应面的拟合精度。用响应面计算结果与实验结果的误差构造目标函数,自适应模拟退火算法来优化修正响应面参数,将修正后的参数值带入有限元模型得到修正模型。以欧洲航空科技组织的基准模型GARTEUR飞机模型为算例,对比修正前后模态频率,结果表明修正后的模型在测试频段和预测频段具有良好的复现和预测能力,进而验证了基于响应面法与优化方法相结合的结构动力学有限元模型修正的有效性。 展开更多
关键词 试验设计 响应面 结构动力学 模型修正 自适应模拟退火算法
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结构动力模型修正方法的比较研究及评估 被引量:48
10
作者 朱宏平 徐斌 黄玉盈 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期513-525,共13页
在实际工程中,由结构动力模型得到的计算值与通过试验获得的测量值间往往存在偏差,为了能够精确预测结构的动力响应,依据测量信息修正存在的动力模型是非常必要的.对现有几种有效的用于结构动力模型修正的理论方法(包括基于敏感性分析... 在实际工程中,由结构动力模型得到的计算值与通过试验获得的测量值间往往存在偏差,为了能够精确预测结构的动力响应,依据测量信息修正存在的动力模型是非常必要的.对现有几种有效的用于结构动力模型修正的理论方法(包括基于敏感性分析的矩阵型法、基于神经网络算法的参数型法和基于遗传优化算法的方法)做了详细的综述;介绍了这些方法的步骤和研究进展;并分析了这些动力模型修正方法在工程运用中存在的一些实际问题,如不完整的模态测量值、模型修正的鲁棒性、模型修正的计算效率和收敛性等.最后,通过对一实际的五层钢框架的动力模型修正,比较了这几种方法的优缺点,提出了今后需要解决的问题. 展开更多
关键词 结构动力模型 动力模型修正 模态测量值 敏感性分析法 神经网络法 遗传算法
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使用有效模态质量和遗传算法的有限元模型修正 被引量:5
11
作者 张保强 陈国平 郭勤涛 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期577-580,687-688,共4页
提出将模态频率和有效模态质量构造的残差作为遗传算法的目标函数进行结构动力学有限元模型修正的方法。有效模态质量不但可以为结构动力学响应分析提供一种判断模态贡献程度的方法,而且能够为有限元模型修正提供更多的信息量。介绍了... 提出将模态频率和有效模态质量构造的残差作为遗传算法的目标函数进行结构动力学有限元模型修正的方法。有效模态质量不但可以为结构动力学响应分析提供一种判断模态贡献程度的方法,而且能够为有限元模型修正提供更多的信息量。介绍了有效模态质量的概念和基于遗传算法的结构动力学模型修正理论,在此基础上采用仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性。仿真结果显示,模型修正后参数最大误差为-0.062%,不管是在修正频段内还是修正频段外,频率和有效模态质量的均方误差都小于0.025%。研究表明,使用有效模态质量和遗传算法的结构动力学有限元模型修正是有效可行的。 展开更多
关键词 结构动力学 模型修正 模态频率 有效模态质量 遗传算法
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基于一种混合智能算法的有限元模型修正多解问题 被引量:4
12
作者 康俊涛 张亚州 秦世强 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期652-660,共9页
为了使有限元模型修正结果更加符合结构实际情况,将传统的提供单一修正结果转变为提供多个修正结果,然后由决策者根据现场情况、类似工程经验等非参数信息来决定最终采用的修正模型;并且针对这一问题,将优化速度快的稳态遗传算法和优化... 为了使有限元模型修正结果更加符合结构实际情况,将传统的提供单一修正结果转变为提供多个修正结果,然后由决策者根据现场情况、类似工程经验等非参数信息来决定最终采用的修正模型;并且针对这一问题,将优化速度快的稳态遗传算法和优化精度高的梯度下降算法相结合,提出了一种混合智能算法.最后分别采用数值算例和ASCE-Benchmark模型修正过程验证了所提算法的寻找多解能力和优化精度.结果表明,本文所提算法可以寻找到定义域内的全部极值,且相比于稳态遗传算法具有更高的精度,ASCE-Benchmark算例中,两个修正后的有限元模型与实测结果之间的频率误差均有明显下降. 展开更多
关键词 结构健康监测 有限元模型修正 多解问题 稳态遗传算法 梯度下降算法
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任意拓扑结构网格模型自适应调整和光顺算法 被引量:9
13
作者 聂军洪 周来水 +1 位作者 张丽艳 安鲁陵 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期610-615,共6页
在改进拉普拉斯算子的同时 ,吸取平均曲率法的优点 ,提出一种任意网格模型自适应调整和光顺算法 该算法通过沿法矢方向和在切平面上同时对网格顶点进行调整 ,保证了调整后模型不仅光顺 ,而且网格形状均匀 ;该算法还可以根据不同的精度... 在改进拉普拉斯算子的同时 ,吸取平均曲率法的优点 ,提出一种任意网格模型自适应调整和光顺算法 该算法通过沿法矢方向和在切平面上同时对网格顶点进行调整 ,保证了调整后模型不仅光顺 ,而且网格形状均匀 ;该算法还可以根据不同的精度自动地对网格调整进行控制 ,有效地保留了原始模型中的特征信息 应用实例表明 ,该算法可以保证在满足精度要求的条件下 。 展开更多
关键词 计算机图形学 自适应调整 光顺算法 拉普拉斯算子 任意拓扑结构 网格模型
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基于带控制器并行结构模型的并行微粒群算法 被引量:1
14
作者 王元元 曾建潮 谭瑛 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2171-2176,共6页
并行计算是解决复杂大规模工程计算问题的有效方法。现提出了一种基于带控制器并行结构模型的并行微粒群算法,它是一种粗粒度的并行。它将种群分为几个子种群,分别放在不同的处理器上,每个子种群独立、同时进化,周期性地交换、更新最优... 并行计算是解决复杂大规模工程计算问题的有效方法。现提出了一种基于带控制器并行结构模型的并行微粒群算法,它是一种粗粒度的并行。它将种群分为几个子种群,分别放在不同的处理器上,每个子种群独立、同时进化,周期性地交换、更新最优信息。实验结果表明:若选择合适的通讯周期时,该并行微粒群算法不仅具有理想的加速比,而且有效地提高解的质量。 展开更多
关键词 并行计算 微粒群算法 并行结构模型 加速比
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带活力因子的量子粒子群算法卫星基板模型修正
15
作者 刘荣贺 于开平 +1 位作者 袁昭旭 秦玉灵 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第5期45-47,共3页
将卫星基板等效为单层板结构计算其结构参数,在量子粒子群算法原理的基础上给算法增加活力因子,用带活力因子的量子粒子群算法对蜂窝板结构的卫星基板等效模型进行模型修正,然后将修正后的数据返回有限元软件MSC/NASTRAN再次计算,修正... 将卫星基板等效为单层板结构计算其结构参数,在量子粒子群算法原理的基础上给算法增加活力因子,用带活力因子的量子粒子群算法对蜂窝板结构的卫星基板等效模型进行模型修正,然后将修正后的数据返回有限元软件MSC/NASTRAN再次计算,修正后模型计算所得动力学数据与试验数据能较好地吻合,证实等效的合理性和算法的有效性。 展开更多
关键词 振动与波 卫星基板 结构参数 带活力因子的量子粒子群算法 蜂窝板 模型修正
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基于优化BP神经网络的梁结构有限元模型修正 被引量:10
16
作者 胡俊亮 余晓琳 +2 位作者 郑恒斌 陈舟 颜全胜 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期67-73,共7页
传统的基于灵敏度分析的模型修正方法难以确定合适的待修正设计参数,而大多数不依赖灵敏度分析的模型修正方法往往计算量偏大,计算过程复杂.文中采用参数型模型修正方法,引入基于遗传算法优化的BP神经网络,以结构动力特征向量为输入量,... 传统的基于灵敏度分析的模型修正方法难以确定合适的待修正设计参数,而大多数不依赖灵敏度分析的模型修正方法往往计算量偏大,计算过程复杂.文中采用参数型模型修正方法,引入基于遗传算法优化的BP神经网络,以结构动力特征向量为输入量,直接得到修正后设计参数.并由该参数得到有限元模型动力特征向量误差,以此误差最小化为目标函数进行迭代求解,确定最终的修正参数.最后以一座3跨连续梁模型进行试验,验证了该方法的准确性与有效性. 展开更多
关键词 结构 模型修正 遗传算法 BP神经网络
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基于有限测点的结构模型修正及载荷识别技术研究 被引量:5
17
作者 李军 于泽峰 +3 位作者 陈三桂 贺双元 仇海 唐山 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期57-64,共8页
[目的]高保真有限元模型和有效的载荷识别技术对于船体结构健康监测及评估至关重要。为此,提出一种基于改进粒子群算法的模型修正和载荷识别方法。[方法]使用rastrigin函数对改进粒子群算法和经典粒子群算法进行对比。采用工字梁结构,... [目的]高保真有限元模型和有效的载荷识别技术对于船体结构健康监测及评估至关重要。为此,提出一种基于改进粒子群算法的模型修正和载荷识别方法。[方法]使用rastrigin函数对改进粒子群算法和经典粒子群算法进行对比。采用工字梁结构,在梁中间位置施加压力,在其表面粘贴有限数量的应变片,并将其分为用于模型修正和载荷识别的实测点与用于验证的监测点两部分。进行对工字钢分块弹性模量的修正验证,并进行基于修正后的数值高保真模型的载荷识别验证。[结果]在利用rastrigin函数对改进粒子群算法的测试中,改进粒子群算法在不同粒子数下都表现出更好的全局最优解搜寻能力。在工字钢试验中,划分的两部分弹性模量在通过改进粒子群算法23步迭代后收敛于最优解。通过将试验监测点的应变数据与进行模型修正后得到的应变计算结果进行对比,应变相对误差在2%以内,验证了模型修正方法的正确性。此外,通过载荷识别方法识别出结构外载荷压力大小,识别计算值与试验施加载荷误差在2%以内,识别载荷与修正模型结合计算出的监测点应变值与试验数据相比误差最大值为3.74%,验证了载荷识别的有效性。[结论]所提方法在对结构全局状态反演时具有较好的精度表现,能够为船体结构健康监测、剩余寿命预测以及预测性维修提供技术支撑。 展开更多
关键词 船体结构 健康监测 粒子群算法 模型修正 载荷识别
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基于深度学习和IHPO的桥梁结构模型修正方法 被引量:6
18
作者 顾箭峰 向春燕 +3 位作者 陶甫先 黄民水 贾文坤 王枫 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第5期1147-1159,共13页
针对桥梁结构模型修正中实测振型不完备的问题,基于简支梁动力试验,利用卷积神经网络强化实测非完备振型,联合强化后的完备振型和实测频率构建目标函数,采用改进的猎食者优化算法修正结构有限元模型,并与用实测非完备振型和频率构建目... 针对桥梁结构模型修正中实测振型不完备的问题,基于简支梁动力试验,利用卷积神经网络强化实测非完备振型,联合强化后的完备振型和实测频率构建目标函数,采用改进的猎食者优化算法修正结构有限元模型,并与用实测非完备振型和频率构建目标函数进行模型修正的方法进行对比。结果表明:基于深度学习和改进猎食者优化算法修正的简支梁结构有限元模型的前4阶频率与实测值误差均小于0.5%,振型的模态置信准则值均大于0.99,且模型修正的平均消耗时间比使用实测非完备振型进行模型修正时少45%;所提出的方法具有更高的精度和效率,且传感器数量仅为4个时12单元简支梁也能获得精确的模型修正结果。 展开更多
关键词 桥梁结构 模型修正 猎食者优化算法 有限传感器 卷积神经网络
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有限元模型修正技术的工程应用 被引量:28
19
作者 陈德成 魏震松 +2 位作者 曲广吉 朱安文 肖益芳 《中国工程科学》 2001年第10期59-63,共5页
从工程应用的角度讨论了有限元模型修正技术的一些关键性问题 ,并且提出了作者的观点 ;提供了一个比较成熟的、达到实际工程应用水平的修正方法的基本思路和计算过程 。
关键词 有限元模型修正 实验模型 灵敏度分析 动力缩聚 频率 模态 工程应用 工程结构 力学计算
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基于双色反射模型的彩色结构光颜色识别的研究 被引量:15
20
作者 汤一平 宗明理 吴立娟 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1908-1916,共9页
为了快速准确地识别出彩色结构光系统中的投射光颜色信息,该文提出了基于双色反射模型的投射光颜色识别算法.首先通过对数码相机和投影设备进行色度标定,以消除两者之间的耦合性差异;接着通过估计物体三颜色通道光谱反射率以及分离镜面... 为了快速准确地识别出彩色结构光系统中的投射光颜色信息,该文提出了基于双色反射模型的投射光颜色识别算法.首先通过对数码相机和投影设备进行色度标定,以消除两者之间的耦合性差异;接着通过估计物体三颜色通道光谱反射率以及分离镜面反射成分和漫反射成分,来修正物体本身颜色和镜面反射对投射光源颜色的影响.实验结果表明,该文提出的投射光颜色识别算法对于双色反射模型条件下的彩色结构光颜色识别具有鲁棒性高、计算速度快、识别准确度高等优点. 展开更多
关键词 彩色结构 光源颜色识别 双色反射模型 物体光谱反射率 颜色修正算法
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