一种新型不规则三维排样构造算法

基于最小势能原理,提出了一种新型不规则三维排样构造算法(HAPE3D)：容器内部均匀分布多个离散排样点,零件依次平移至每个排样点,然后绕x、y、z轴旋转,最终找到使零件重心最低的最优排样姿态.文中还提出了一个多面体重叠检测算法,令HAPE3D摆脱了临界多面体束缚.算例表明,HAPE3D能够处理任意形状的多面体零件,并可以考虑零件旋转,同时具备孔洞填充功能.HAPE3D的速度也较快,使其与现代启发式算法混合成为可能.     

维不规则零件排样问题的粒子群算法求解

提出了一种基于粒子群算法求解二维不规则零件排样问题的方法.该方法首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题,然后利用粒子群算法优化求解,在求解过程中运用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调.最后用该优化排样算法对文献中的两个算例求解,排样结果表明该算法是有效的.     

二维板材圆形件剪冲的四块排样算法

针对二维板材圆形件剪冲下料问题,提出一种基于四块排样方式的下料算法.这种排样方式将一张板材划分成四个块,在每块中排放具有相同长度和方向的条带;条带中排放若干行同种圆形件.构造排样算法生成单张板材上圆形件的四块排样方式,首先确定圆形件在条带中的布局;然后构造递归算法生成条带在块中的布局;最后采用隐式枚举算法确定板材的最优四块划分.采用列生成算法调用上述排样方法生成多个不同的排样方式,按照单纯型原理择优选择一组排样方式形成下料方案,并对小数解进行圆整操作.使用文献例题和实际生产实例将本文算法与文献算法进行对比,结果表明: 本文算法下料方案板材利用率比四种文献算法分别高0.49%, 0.32%, 6.04%和1.50%, 计算时间能满足实际应用需要.     

二维不规则零件排样问题的粒子群算法求解

提出了一种基于粒子群算法求解二维不规则零件排样问题的方法．该方法首先将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题，然后利用粒子群算法优化求解，在求解过程中运用自适应调整策略对零件的排样位置进行微调．最后用该优化排样算法对文献中的两个算例求解，排样结果表明该算法是有效的．     

二维不规则贯通排样的模拟退火算法

提出一种获得不规则零件的最佳包络矩形的方法,根据矩形件的启发式算法,设计模拟退火智能算法将最佳包络矩形排样.模拟退火算法是全局优化概率的搜索算法,可以在优化排样中将排样次序优化,再利用最低水平线算法将不规则多边形排样.结果显示:同一排样问题,初始温度、冷却参数以及终止温度有一组最佳组合值,使得问题解的质量较高.该算法在排样效果和时间效率上更为优秀.     

融合蚁群算法和遗传算法的矩形件排样问题研究

提出融合蚁群算法和遗传算法来求解矩形件排样问题.考虑到蚁群算法和遗传算法各自的优缺点,该融合算法前阶段采用遗传算法获得排样问题的部分优化解,把它作为蚁群算法的初始信息素分布,后阶段利用蚁群算法求得最优排样序列,最后求得最优排样图.计算实例表明:与单一遗传算法相比较,该融合算法可达到更好的排样效果.     

定序列矩形件优化排样的二维搜索算法

为了提高矩形件排样时材料的利用率,针对定序列矩形件优化排样问题,本文在"基于最低水平线的搜索算法"的基础上,提出了一种改进的矩形件优化排样算法——基于最低水平线的二维搜索算法.此改进算法在"基于最低水平线的搜索算法"基础上,进行了排样宽度的二维搜索,并将该改进算法与其他算法进行实例排样比较,排样结果表明,改进后的排样算法能有效地利用排样时产生的空白区域,在提高材料利用率上具有可行性和有效性.     

存在表面缺陷原材料的矩形件优化排样问题研究

针对存在表面缺陷原材料的矩形件优化排样问题是一个组合优化问题,提出了一种单亲遗传算法求解方法.研究了将矩形件在板材上的排样转换为遗传算法特定编码的方法,通过单亲遗传算法的遗传算子进行优化搜索,最终得到矩形件排样的最优次序和排放方式,用基于矩形件与板材内靠接临界多边形最低点的排样算法实现在表面存在缺陷原材料上的自动排样.排样实例表明,该优化排样算法行之有效,具有广泛的适应性.     

基于匀质块五块模式的矩形件非剪切排样算法

基于匀质块五块排样模式对一类矩形件非剪切排样问题进行了研究.基于动态规划和隐枚举的思想设计了无约束矩形件非剪切排样问题的匀质块五块排样算法.与文献中的矩形件非剪切排样算法的对比试验表明:这种算法能够快速给出问题的最优解，而且可以降低板材切割工艺难度并减少矩形件的分拣成本.与2种矩形件剪切排样算法的对比进一步表明了引入“非剪切”的经济效益.     

基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式

对大规模矩形件排样问题提出一种精确、可生成一种新的满足剪冲下料工艺需求的排样方式:基于单毛坯条带的矩形件最优两段排样方式.采用动态规划算法生成最优单毛坯条带,通过一维背包算法确定条带在级中的排样方式和级在段中的最优排样方式,选择最优的两个段组成排样方式.对传统文献中的43道大规模基准测题进行计算,有38道测题达到最优,剩余5道测题的优化结果与最优化结果的比率达到99.9%,每题的平均计算时间仅用2.17s.结果表明,本文算法优于经典两段和著名的T型排样算法,在解决大规模矩形件排样具有高效性.     

基于遗传算法的矩形件排样问题研究

将多种群阶段性杂交遗传算法和基于剩余矩形排样算法结合起来,对矩形件优化排样问题求解.重点讨论算法的关键技术:编码方式和解码方式、适应度函数的构造、遗传算子的选择、交叉、变异操作,并通过实例验证了算法的有效性.     

基于改进小生境免疫遗传算法的船体建造板材图形排样

讨论了基于改进小生境免疫遗传算法的不规则图形排样问题,提出一种基于排挤机制的小生境技术结合传统改进免疫遗传算法的方法.通过实例比较,分别采用遗传算法、改进免疫遗传算法和小生境免疫遗传算法对排样问题的解决和优化.经过船体建造板材套料实验研究,在大规模不规则图形排样过程中免疫算子和基于排挤机制小生境技术结合遗传算法的应用中,具有较好的全局寻优表现和收敛速度,该算法是有效、可行的.     

基于小生境遗传算法的矩形件优化排样

将小生境遗传算法应用于计算机辅助排样领域,提出了一种改进的解码算法--高度调整法,将高度调整法和小生境遗传算法相结合,用于求解矩形件排样问题.该方法首先将矩形件的排样问题转化为便于优化求解的排列问题,然后应用小生境遗传算法的全局优化概率搜索能力进行优化求解,优化计算过程中应用高度调整法将排样序列转化为排样图.用该算法对文献中的两个算例进行了求解,结果表明该算法是行之有效的.     

基于启发式搜索和背包算法的分布式排样系统

针对理论上属于NP完全问题的二维矩形件优化排样问题,构建了一个排样效率高、计算速度快和排样效果好的一种近似算法.并结合计算机网络的大量应用,将算法应用于分布式排样系统.算法的主要思想是采用启发式搜索和背包算法,使每次排样都达到局部最优,从而得到近似最优解.并与其它2种近似算法进行了比较,指出了它们的不足之处,还给出了一个排样实例.     

基于改进混合高斯模型的交通流背景检测算法

针对交通流视频中道路背景像素较为统一的特点,提出一种基于时空信息的双混合高斯模型背景检测算法.该算法先构造像素时间域混合高斯模型进行时间域的检测,并采用双重阈值分别判断前景与背景.当某像素无法准确判断时,针对该像素邻域构造空间域混合高斯模型,以空间域的检测结果代替时间域的检测.通过不同的交通流视频中的测试和比较,验证了所提出的算法能有效地融合像素自身的时间信息与像素间的空间信息,提高了检测初始阶段的鲁棒性,同时有效地解决了出现停车现象时的误检测问题.     

基于机器视觉的不规则形状超薄热管宽度测量方法

为实现不规则形状超薄热管宽度测量自动化,提出一种基于机器视觉的中轴线梯度角逐像素宽度测量算法。首先采用Canny算法获取像素边缘,并进一步使用改进二次插值法提取亚像素边缘;然后利用细化算法提取边缘内封闭区域中轴线并适当裁剪;接着使用形态学膨胀与高斯滤波构造中轴线区域边缘,计算梯度角,并借助双侧均值滤波逼近真实梯度角的光滑变化;最后沿梯度角两侧搜索亚像素边缘点,边缘点对距离即为所测宽度。文中算法解决了常规测量算法无法确定不规则形变轮廓对应宽度测量点和高次过渡曲线区域无法测量的问题,实现了在轴线方向密集测量宽度,最大程度逼近真实边缘宽度分布。实验结果表明,测量对象宽度在10 mm以内时,文中算法的测量不确定度为±0.026 mm,能很好地适应超薄热管的不规则外形,实现稳定可靠、高精度的自动化测量。     

二维矩形件优化排样算法的改进研究

提出了一种基于遗传算法求解矩形件排样的改进方法,通过比较搜寻待排矩形件宽度与最低水平线长度之间的关系来确定零件的排样,并用程序实现了该算法,结果表明这种改进算法是有效的。     

基于改进小生境免疫遗传算法的矩形件排样

讨论了基于改进小生境免疫遗传算法的矩形件排样问题,提出了基于排挤机制的小生境技术结合遗传算法的新思路,分别采用遗传算法、改进免疫遗传算法和小生境免疫遗传算法对大规模矩形件排样问题进行了实例比较分析,实例表明：在大规模矩形件排样过程中免疫算子和基于排挤机制小生境技术结合遗传算法的运用具有较好的全局寻优表现和收敛速度,算法有效、可行.     

矩形件优化排样系统中的交互寻优处理

分析了如何通过交互寻优的手段对自动排样系统产生的排样图实现进一步的优化,详细探讨了矩形件优化排样系统中的交互寻优过程,提出了一种重构排样图的方法,同时还重点讨论了对排样图如何进行交互寻优操作,并在AutoCAD上开发了这一交互寻优系统．     

基于摇瓶策略求解二维不规则件排样问题

针对基于序列的二维排样问题求解策略的不足,提出采用"摇晃瓶子"的策略求解二维不规则件排样问题。基于图像和颜色直方图方法实现零件的重叠检测、出界检测和方案评价。对模拟退火提出两种改进措施:动态邻域尺度方法和并行退火方法。动态邻域尺度方法可使模拟退火用于摇瓶策略,解决了采用离散方法检测零件重叠时精度和时间的矛盾;并行退火方法进一步加快了求解速度。实验对比证明了动态邻域算法和并行退火算法有效,且能满足工程应用要求。分析了动态邻域和并行退火的复杂度,从理论上说明了这两种方法缩短排样时间的原因。