作者单位
摘要
1 江南大学人工智能与计算机学院,江苏 无锡 214122
2 海军研究院,北京 100161
针对复杂战场环境要求天波雷达快速精准定位的问题,提出一种基于多策略改进麻雀搜索算法的定位模型。首先,使用立方混沌映射、步长因子动态调整、反向学习和混合变异算子对麻雀搜索算法进行改进,形成改进的麻雀搜索算法;然后,采用改进后的麻雀搜索算法寻找混合核极限学习机(HKELM)最优的核函数参数和混合核的权重系数;最后,使用寻优后的HKELM对天波雷达探测到的目标进行定位。结果表明,改进后的麻雀搜索算法在精度上和稳定性上优于用基本麻雀搜索算法改进的HKELM模型和极限学习机(ELM)定位模型,表明了所提算法的有效性。
光计算 天波雷达 目标定位 麻雀搜索算法 混合核极限学习机 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1020001
作者单位
摘要
陆军工程大学 石家庄校区,河北石家庄050003
磁梯度张量系统(MGTS)二维平面网格测量常用于磁性目标识别,但其测量难度大、采集效率低、仪器精度要求高,为此提出一种基于MGTS单航线测量的磁性目标模式识别方法。首先,对磁梯度张量分量、特征值、不变量等15个属性量进行磁化方向敏感程度分析,其中对磁化方向较敏感特征量用以识别目标姿态,而不敏感特征量用以识别目标形状;然后,进行MGTS单航线测量,提取测量特征量的时域信号波形特征参数,并设置相应类别标签,主成分分析(PCA)降维方法用以实现特征可视化并确定最佳特征维数;最后,利用麻雀搜索算法优化的核极限学习机(SSA-KELM)对航线测量样本数据进行训练和测试,最终实现磁性目标的模式识别。仿真中对磁偶极子的不同磁化方向类别和球体、长方体和圆柱体等几何体的不同形状类别的识别精度均达到100%;实验中针对3种形状磁铁及其3类姿态共测量了180条学习航线,在6:4的训练测试比下,磁铁姿态和形状识别结果完全准确。
磁梯度张量系统 单航线测量 磁性目标模式识别 麻雀搜索算法 核极限学习机 Magnetic Gradient Tensor System(MGTS) Single heading-line survey magnetic target pattern recognition sparrow search algorithm kernel extreme learning machine 
光学 精密工程
2023, 31(6): 872
作者单位
摘要
重庆交通大学 机电与车辆工程学院,重庆400074
针对光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)流量温度复合传感耦合干扰严重的问题,以小型探针式FBG流量温度复合传感器为研究对象,提出了基于哈里斯鹰算法优化核极限学习机(Harris Hawks Optimizer algorithm Optimized Kernel Extreme Learning Machine, HHO-KELM)的解耦算法。首先,设计了以空心圆柱悬臂梁为受力载体的小型探针式FBG流量温度复合传感器,揭示了该传感器波长漂移量与流量温度的映射关系;然后,构建实验系统进行了流量温度复合传感实验,分析了流量温度耦合特征;最后,利用哈里斯鹰算法优化核极限学习机,获取核极限学习机的最优正则化系数和核函数参数组合,建立了HHO-KELM算法流量温度解耦模型,解耦后流量在2~30 m3/h内,流量平均误差为0.038 m3/h,均方误差为1.91×10-3 m3/h,温度平均误差为0.027 ℃,均方误差为1.03×10-3 ℃。为验证解耦效果,将HHO-KELM算法与BP算法、ELM算法的解耦结果进行对比。实验结果表明:HHO-KELM算法具有较好的解耦精度和解耦效率,能够有效降低流量温度耦合干扰,提高了传感器的测量精度和稳定性,可实现流量温度的实时动态解耦。
光纤布拉格光栅 流量温度复合传感 耦合干扰 核极限学习机 哈里斯鹰算法 fiber Bragg grating flow and temperature composite sensing coupling interference kernel extreme learning machine Harris hawks optimizer algorithm 
光学 精密工程
2022, 30(11): 1290
作者单位
摘要
福州大学物理与信息工程学院, 福建 福州 350108
针对浮选加药状态在线检测困难、识别效率低和主观性强等问题,提出了一种基于多尺度卷积神经网络(CNN)特征及行列自编码核极限学习机(RAE-KELM)的浮选加药状态识别方法。首先,对浮选泡沫图像进行非下采样Shearlet多尺度分解,用CNN提取每个尺度图像的深度特征并进行多尺度特征融合;然后,构建RAE-KELM,将用量子计算改进的细菌觅食算法用于RAE-KELM的参数优化;最后,通过自建数据集训练得到最优的RAE-KELM模型,实现了浮选加药状态的自适应识别。实验结果表明,本方法的识别准确率可达到98.88%;且本方法减少了人工干预,有利于提高生产效率。
图像处理 卷积神经网络 非下采样Shearlet变换 行列自编码核极限学习机 量子细菌觅食算法 
激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1215002
孟嫣然 1,2,3王星尔 1,2,3,4杨健 1,2,3,*徐涵 1,2,3岳峰 1,2
作者单位
摘要
1 上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院, 上海 200240
2 上海交通大学 海洋工程国家重点实验室, 上海 200240
3 上海市公共建筑和基础设施数字化运维重点实验室, 上海 200240
4 宁波大学 冲击与安全工程教育部重点实验室, 宁波 315211
在诸如风致飞射物撞击等刚体冲击作用下, 建筑夹层玻璃因自身脆性特征极易破坏。针对这个问题提出了在刚体冲击下夹层玻璃破坏状态的预测方法, 综合考虑了玻璃构型、中间胶层、支撑条件及尺寸等多种设计参数。首先针对多类夹层玻璃进行往复刚体冲击试验, 建立567组PVB及210组SGP的两种不同中间胶层的夹层玻璃试验数据库; 随后基于鲸鱼优化下的核极限学习机(WOA-KELM)机器学习算法, 建立夹层玻璃破坏状态的预测模型, 并与支持向量机(Support Vector Machine, SVM)及最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine, LSSVM)建立的相应预测模型进行对比分析。结果表明, WOA-KELM模型破坏状态预测精度达88.45%, 能较好地预测夹层玻璃的破坏, 满足工程应用的需求, 且预测模型精度及实时性均优于其他模型。
夹层玻璃 冲击破坏 机器学习 核极限学习机 laminated glass impact failure machine learning kernel extreme learning machine 
无机材料学报
2021, 36(1): 61
作者单位
摘要
安徽理工大学电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
针对现有的食用油检测技术无法快速、准确地识别市售食用油的问题,提出了一种快速辨识食用油的方法。采用激光诱导荧光技术(LIF)获取油样的荧光光谱数据,然后采用主成分分析法提取光谱数据的特征信息,之后采用飞蛾-扑火优化器和核极限学习机相结合的算法建立多元分类学习模型,最后用该模型识别油样的类别。实验油样选取5种样本,每种样本采集150组荧光光谱,然后随机抽取600个样本用于学习模型的训练,剩余的150个用于测试训练好的模型。结果表明:在测试集上的平均分类准确率方面,该模型与极限学习机、反向传播神经网络相差不大,但该模型分类准确率的标准差远小于其他两种模型。这说明所建模型具有较稳定的分类性能,可以满足快速鉴别食用油的要求。
光谱学 激光诱导荧光技术 主成分分析法 飞蛾-扑火优化算法 核极限学习机 
激光与光电子学进展
2020, 57(20): 203001
作者单位
摘要
江南大学物联网工程学院, 江苏 无锡 214122
针对天波雷达方位分辨力低和传统解析算法定位误差较大的缺点,提出一种混沌变异灰狼算法优化核极限学习机(KELM)的定位模型。首先,该模型将分段线性混沌映射、自适应柯西变异和收敛因子的非线性化引入灰狼算法从而形成一种改进的灰狼算法;然后,采用改进后的灰狼算法对KELM的惩罚系数和核参数进行优化;最后,将优化后的KELM应用于天波雷达定位,使建立的KELM定位模型具有更高的预测精度和更强的泛化能力。实验结果显示,所提模型的预测结果与目标实测值基本一致,预测精度高于标准灰狼优化算法改进的KELM模型和解析法定位模型,为天波雷达定位提供了一种新的目标定位方法。
光计算 天波雷达 定位 核极限学习机 灰狼优化算法 参数优化 
激光与光电子学进展
2019, 56(3): 032001
作者单位
摘要
中国计量大学 机电工程学院, 杭州 310018
为提高水质光谱分析模型的学习速度与预测精度, 采用核极限学习机对水质光谱进行建模, 并提出一种具有动态惯性权重的改进鲸鱼优化算法对模型进行参数优化。由于极限学习机的输入权值矩阵和偏置是随机生成的, 故引入核方法以减小其输出权值矩阵的波动; 将鲸鱼优化算法中的惯性权重在非线性递减的基础上引入随机因子, 通过动态调整惯性权重以平衡算法的全局搜索能力与局部开发能力。与传统优化模型进行了对比实验, 实验结果表明: 基于该方法所建模型具有更高的预测精度, 而在相同的学习迭代次数下, 核极限学习机的运行时间相对于传统算法约下降50%, 且改进鲸鱼优化算法能够以更快的收敛速度使模型达到全局最优。
水质光谱分析 核极限学习机 鲸鱼优化算法 动态惯性权重 参数优化 water quality spectrum analysis kernel extreme learning machine whale optimization algorithm dynamic inertia weight parameter optimization 
半导体光电
2019, 40(1): 112

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