A differentially weighted operator splitting Monte Carlo （DWOSMC） method is developed to solve com- plex aerosol dynamic processes by coupling the differentially weighted Monte Carlo method and the operator splittin...A differentially weighted operator splitting Monte Carlo （DWOSMC） method is developed to solve com- plex aerosol dynamic processes by coupling the differentially weighted Monte Carlo method and the operator splitting technique. This method is validated by analytical solutions and a sectional method in different aerosol dynamic processes. It is first validated in coagulation and condensation processes, and nucleation and coagulation processes, and then validated through simultaneous nucleation, coagulation, and condensation processes. The results show that the DWOSMC method is a computationally efficient and quantitatively accurate method for simulating complex aerosol dynamic processes.展开更多
机车车辆的运行与检修环境复杂,灰尘多、反光等因素使点云存在缺失、噪声、成片虚假点等问题,严重影响机车机器人闸瓦图像检测的准确性。为此,文章提出了一种基于3D图像的机车机器人闸瓦尺寸算法。其首先根据相机透视变换与点云配准算...机车车辆的运行与检修环境复杂,灰尘多、反光等因素使点云存在缺失、噪声、成片虚假点等问题,严重影响机车机器人闸瓦图像检测的准确性。为此,文章提出了一种基于3D图像的机车机器人闸瓦尺寸算法。其首先根据相机透视变换与点云配准算法来实现模板感兴趣区域(region of interest,ROI)与测量ROI的自动变换,一定程度上弥补了机车机器人的重复定位误差。对于反光造成的点云缺失和噪点问题,其采用RANSAC算法对基准ROI进行平面拟合以弥补由此造成的精度损失,并使用有序点云自动滤波算法高效滤除部分刹车盘与闸瓦之间的点云。对于因机车抱闸以及刹车盘表面镜面反射产生的成片虚假点云而导致的边缘区分难度大问题,文章针对性地设计了滤波算子,初步分离闸瓦边缘,提取闸瓦侧面ROI。接着,根据闸瓦的成像特征,使用基于梯度的边缘提取与跟踪算法,实现闸瓦点云边界的精确提取和松闸间隙的精确测量。最后使用排序策略的统计学方法,实现准确的尺寸测量。采用文中所提算法,可实现松闸间隙小于2 mm情况下的精确测量。采用该方法对不同形态、位置、光照复杂环境下的闸瓦进行测量,并用游标卡尺进行实际测量对比,结果显示,机车闸瓦磨耗尺寸测量精度基本控制在±1 mm范围内,具备一定的算法鲁棒性。展开更多
传统的遗传算法在遗传操作的过程中,不管具体问题对种群规模的要求都事先指定,造成种群规模表现的不合理。针对这一问题,Arabas,J.等人提出了一种变种群规模遗传算法GAVaPS(Genetic Algorithms withVarying Population Size),旨在遗传...传统的遗传算法在遗传操作的过程中,不管具体问题对种群规模的要求都事先指定,造成种群规模表现的不合理。针对这一问题,Arabas,J.等人提出了一种变种群规模遗传算法GAVaPS(Genetic Algorithms withVarying Population Size),旨在遗传操作的过程中自适应地调整种群的规模。黄乐等人提出了一种改进的变种群规模遗传算法VPSG-GM(Varying Population Size Genetic Combined with Gradient Search Method),它与GAVaPS方法在遗传操作上的不同之处是把评价目标函数的步骤置于重组种群时“淘汰”步骤之前,这样做减少了算法由于重组造成的不必要开销。文章提出的改进的变种群规模的遗传算法,在调整种群规模时通过增加补算算子,从而达到保持种群多样性的目的。这样做可以略去变异操作,减少了系统开销。实验证明了该算法的有效性。展开更多
文摘A differentially weighted operator splitting Monte Carlo （DWOSMC） method is developed to solve com- plex aerosol dynamic processes by coupling the differentially weighted Monte Carlo method and the operator splitting technique. This method is validated by analytical solutions and a sectional method in different aerosol dynamic processes. It is first validated in coagulation and condensation processes, and nucleation and coagulation processes, and then validated through simultaneous nucleation, coagulation, and condensation processes. The results show that the DWOSMC method is a computationally efficient and quantitatively accurate method for simulating complex aerosol dynamic processes.
文摘机车车辆的运行与检修环境复杂,灰尘多、反光等因素使点云存在缺失、噪声、成片虚假点等问题,严重影响机车机器人闸瓦图像检测的准确性。为此,文章提出了一种基于3D图像的机车机器人闸瓦尺寸算法。其首先根据相机透视变换与点云配准算法来实现模板感兴趣区域(region of interest,ROI)与测量ROI的自动变换,一定程度上弥补了机车机器人的重复定位误差。对于反光造成的点云缺失和噪点问题,其采用RANSAC算法对基准ROI进行平面拟合以弥补由此造成的精度损失,并使用有序点云自动滤波算法高效滤除部分刹车盘与闸瓦之间的点云。对于因机车抱闸以及刹车盘表面镜面反射产生的成片虚假点云而导致的边缘区分难度大问题,文章针对性地设计了滤波算子,初步分离闸瓦边缘,提取闸瓦侧面ROI。接着,根据闸瓦的成像特征,使用基于梯度的边缘提取与跟踪算法,实现闸瓦点云边界的精确提取和松闸间隙的精确测量。最后使用排序策略的统计学方法,实现准确的尺寸测量。采用文中所提算法,可实现松闸间隙小于2 mm情况下的精确测量。采用该方法对不同形态、位置、光照复杂环境下的闸瓦进行测量,并用游标卡尺进行实际测量对比,结果显示,机车闸瓦磨耗尺寸测量精度基本控制在±1 mm范围内,具备一定的算法鲁棒性。
文摘传统的遗传算法在遗传操作的过程中,不管具体问题对种群规模的要求都事先指定,造成种群规模表现的不合理。针对这一问题,Arabas,J.等人提出了一种变种群规模遗传算法GAVaPS(Genetic Algorithms withVarying Population Size),旨在遗传操作的过程中自适应地调整种群的规模。黄乐等人提出了一种改进的变种群规模遗传算法VPSG-GM(Varying Population Size Genetic Combined with Gradient Search Method),它与GAVaPS方法在遗传操作上的不同之处是把评价目标函数的步骤置于重组种群时“淘汰”步骤之前,这样做减少了算法由于重组造成的不必要开销。文章提出的改进的变种群规模的遗传算法,在调整种群规模时通过增加补算算子,从而达到保持种群多样性的目的。这样做可以略去变异操作,减少了系统开销。实验证明了该算法的有效性。
