基于实数编码的多种群遗传算法的点云配准

针对不同视角下测量的点云在配准时计算量大、速度慢的缺点,提出了一种基于实数编码的多种群遗传算法的配准方法,可以克服标准遗传算法速度慢、精度差的缺点,有效地提高全局搜索能力,实验结果表明:实数编码的多种群遗传算法能够快速获得较好的配准结果,以此结果作为初始位置进行最近点迭代法配准,能迅速达到所要求的精度,获得理想的配准效果。     

基于实数编码遗传算法的超二次模型参数提取计算

如何从真实景物形状信息中计算出对其几何形状描述的超二次基元模型的参数,是从二维图像或三维数据中进行超二次模型重建的关键,这个过程称为超二次模型的参数提取,也称为超二次拟合计算.由于传统的搜索算法很容易陷入局部最优解,因此,本文将实数编码遗传算法应用于超二次模型的参数提取中,针对不同的遗传算法控制策略、遗传算子等进行了大量的拟合计算数值比较实验.数值实验表明,应用实数编码遗传算法进行超二次模型参数提取计算具有效率高、鲁棒性好、精度高的优点.     

反求工程中散乱点云数据的自动分割与曲面重构

提出了一种在反求工程中对散乱点云数据进行自动分割与曲面模型重构的方法．建立了散乱点云数据之间的拓扑信息，对点云数据进行三角剖分重构网格曲面模型．基于网格曲面求解点云数据的曲率极值，提取边界点云，进一步拟合成边界曲线．利用边界曲线将整个点云自动分割，每一片点云采用二次曲面或自由曲面进行拟合，对于二次曲面可以根据参数自动确定曲面类型，最终得到完整的CAD模型．用一个鞋跟模型的实例证明了该方法的有效性．     

基于三维激光扫描数据的不规则实体表面积和体积计算方法

根据特定工程精度的要求,实体表面的三维激光扫描数据可以划分成不同大小的有限元,用于工程不规则曲面的面积和土石方量计算.首先对扫描数据进行去噪、过滤,获取扫描实体表面点云数据,然后将实体分割成若干有限元;对实体表面的单元进行二次曲面拟合,获取了曲面特征参数,用积分方法计算实体表面面积和体积.该方法计算结果与传统方法的结果相比,体积精度比传统解算精度高出一个数量级,相对精度达到1∶20万.     

散乱点云数据的曲率精简算法

针对海量散乱点云数据精简问题,提出了以平均曲率为判据的精简算法.采用八叉树结构对点云数据进行空间分割,由分割结果建立k邻域.在散乱数据点参数化的基础上,对k邻域内的散乱点进行二次曲面拟合,求出拟合曲面的平均曲率,进而得出邻域内所有数据点的平均曲率均值,以此为判据进行数据精简.构造曲率差函数,识别出边界数据点,对其进行数据保护.结果表明,该算法对具有曲率多样化特点的点云数据精简具有一定的理论意义和应用价值.通过实验验证了该算法的可靠性和准确性.     

混合编码遗传算法在测试数据生成中的应用

针对传统遗传算法存在局部搜索能力差、未成熟收敛和多峰优化时常有漂移现象的缺陷,充分利用格雷码来消除Hammming悬岸问题,实数编码来获得大空间搜索任意精度的优势,从而获得混合编码的遗传算法.引人黄金分割点实现2种编码方法的转换,设计了测试数据生成的混合编码遗传算法.通过实例说明测试数据如何自动生成,结果表明生成测试数据的效果较好.     

一种改进的遗传算法及其在结构优化设计中的应用

通过对遗传算法的二进制编码和实数编码的机理分析,结合2种编码的优点,从工程结构优化实际问题出发,提出了一种可以任意控制离散度的改进实数编码遗传算法.该算法利用实际工程结构问题中对尺寸设计变量精度要求的放松,在编码过程中加上"隐约束",缩小了搜索空间,减少了结构重分析次数,提高了收敛速度.该算法的优点是可以根据实际问题的需要任意选择变量的精度.实例计算表明,该算法对复杂结构的优化设计是有效的.     

实数编码遗传算法的改进及并行化实现

针对实数编码的遗传算法容易掉入局部极值、收敛速度慢等缺点,提出一种改进的实数编码的遗传算法,并对其进行了基于GPU的并行化实现.通过4个典型的遗传算法性能测试函数进行测试,结果表明,改进后的算法可以有效地跳出局部极值点,并能加快算法的收敛速度;在求解复杂的高维函数时,并行化后的改进算法可以显著减少算法的运行时间.     

编码方式在遗传算法求一些函数极值上的性能比较

在Matlab中应用英国Sheffield大学开发的遗传算法工具箱,给出应用二进制编码和实数编码作为编码方式,应用遗传算法求若干常用测试函数极值,并对极值的精度及迭代次数上的性能进行比较.     

基于混合遗传算法求非线性二阶两点边值问题的数值解

针对非线性二阶两点边值问题,构造了一种基于实数编码的混合遗传算法,将遗传算法和Levenberg-Marquardt算法进行了组合;由于前者全局优化能力强,后者有较强的局部优化能力,故改进后的算法不仅具有全局优化能力,计算的精度不会受到初始取值的影响,并且计算时间少,可以有效提高算法的收敛速度;最后,通过改进后的算法计算非线性二阶两点边值问题解析解和精确解的对比分析表明,该算法对非线性二阶两点边值问题计算有较大的优势,是一种有效的求数值解方法。