作者单位
摘要
1 陆军炮兵防空兵学院,安徽 合肥 230031
2 国防科技大学 第六十三研究所,江苏 南京 210007
针对无线频谱资源利用率低的问题,提出一种基于改进云量子遗传算法(MCQGA)的动态频谱分配方法。该方法可动态调整量子门旋转角,基于云理论进行交叉和变异操作,以图论着色模型为基础,综合考虑最大化平均系统收益、最大化最小带宽和最大化比例公平性度量进行频谱分配。选取粒子群算法、传统遗传算法和基本量子遗传算法进行对比仿真实验,仿真结果表明,该方法更适用于解决频谱分配问题。
认知无线电 动态频谱分配 群智能算法 改进云量子遗传算法 Cognitive Radio(CR) Dynamic Spectrum Allocation swarm intelligence algorithm Modified Cloud Quantum Genetic Algorithm 
太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(3): 465
聂启颖 1,2,3朱振才 1,3,*张永合 1,3王亚敏 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院微小卫星创新研究院, 上海 201203
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院微小卫星重点实验室, 上海 201203
深空探测任务中,探测器需要在复杂的地形区域着陆,因此在轨障碍的快速检测至关重要,而图像分割是在轨检测的关键过程之一。鉴于此,提出一种基于粒子群和灰狼混合优化的多级阈值图像分割算法。在寻优过程中,所提算法在考虑图像能量分布的情况下,针对不同场景通过改变种群初始条件来自定义阈值级数。在位置更新过程中,所提算法增加扰动算子来扩大全局搜索的范围,引入动态权重来平衡群体的全局搜索能力与局部搜索能力,从而提高寻优的速度和精度,完成图像分割。实验结果表明,相较于传统的群智能算法,所提算法表现出较好的搜索能力,在处理灰度直方图不呈现双峰的复杂图像问题上有明显改善。
图像处理 小行星地表图像 群体智能 信息熵 图像分割 
激光与光电子学进展
2021, 58(2): 0210002
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Advanced Optoelectronic Quantum Architecture and Measurements of Ministry of Education, Beijing Key Laboratory of Nanophotonics and Ultrafine Optoelectronic Systems, School of Physics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
2 Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
The research on nanophotonic devices has made great progress during the past decades. It is the unremitting pursuit of researchers that realize various device functions to meet practical applications. However, most of the traditional methods rely on human experience and physical inspiration for structural design and parameter optimization, which usually require a lot of resources, and the performance of the designed device is limited. Intelligent algorithms, which are composed of rich optimized algorithms, show a vigorous development trend in the field of nanophotonic devices in recent years. The design of nanophotonic devices by intelligent algorithms can break the restrictions of traditional methods and predict novel configurations, which is universal and efficient for different materials, different structures, different modes, different wavelengths, etc. In this review, intelligent algorithms for designing nanophotonic devices are introduced from their concepts to their applications, including deep learning methods, the gradient-based inverse design method, swarm intelligence algorithms, individual inspired algorithms, and some other algorithms. The design principle based on intelligent algorithms and the design of typical new nanophotonic devices are reviewed. Intelligent algorithms can play an important role in designing complex functions and improving the performances of nanophotonic devices, which provide new avenues for the realization of photonic chips.
intelligent algorithms nanophotonic devices deep learning methods swarm intelligence genetic algorithm 
Chinese Optics Letters
2021, 19(1): 011301
作者单位
摘要
1 中国民用航空飞行学院, 四川 广汉 618307
2 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000
针对无人机群自主编队飞行中存在的执行任务单一、链数据交互量大的问题, 提出了一种以分布式通信为基础的多Swarm中心的无人机群编队模型。首先, 根据涌现计算思想构建四项飞行规则以建立无人机群编队模型, 将Lyapunov稳定性理论和单架无人机运动模型相结合, 为每一架无人机独立设计速度控制器, 并证明控制器的稳定性。仿真结果表明, 不同属性的无人机在混乱的初始条件下能够自动分类、聚集并形成不同形状的稳定队形飞向各自目标执行任务, 从而提高了无人机群的飞行效率。
旋翼无人机 编队飞行 涌现计算 分布式通信 群体智能 rotor UAV formation flight emerging calculation distributed communication swarm intelligence 
电光与控制
2020, 27(11): 27
作者单位
摘要
1 Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei23003,China
2 Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei23003,China
3 Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei23003,China
针对红外强度图和红外偏振度图融合问题,提出了基于烟花算法优化空域加权平均法的智能图像融合方法。在构建优化问题模型的基础上,确定了烟花算法的边界条件。通过引入相对熵权值建立了基于综合相对熵的适应度函数。最后,与6种典型的传统融合方法在“ground”、“truck”、“car”3组红外强度和偏振度图像数据上进行了融合实验,对融合结果进行了客观评价和视觉效果评价。实验结果表明:所提方法可以有效实现红外强度图和红外偏振度图的融合,较好保留了红外强度和红外偏振特征。综合视觉效果和客观评价结果,在相对熵、总结构相似性、总互信息指标上优于比较算法。
烟花算法 群体智能 红外偏振图像 智能融合 加权平均法 fireworks algorithm swarm intelligence infrared polarization image intelligent fusion weighted averaging method 
红外与毫米波学报
2020, 39(4): 523
作者单位
摘要
中北大学大数据学院, 山西 太原 030051
为了解决基于深度学习的网格分割方法在训练分割分类器过程中时间消耗大的问题,提出了一种基于蚁狮优化的极限学习机的网格分割方法。利用蚁狮优化算法中蚂蚁种群受精英蚁狮与轮盘赌策略的双重影响,迭代更新蚂蚁种群,将蚁狮种群与蚂蚁种群进行降序全排列,取最优的N个更新蚁狮种群,采用最优蚁狮更新精英蚁狮,保持精英蚁狮为最优解,从而优化极限学习机随机生成的输入权值矩阵与隐层偏置。采用改进的极限学习机方法训练得到一个高精度的分割分类器。以普林斯顿数据集中的6类模型进行实验,结果表明,对于Airplane、Ant、Chair、Octopus、Teddy和Fish模型数据集中训练面片数目为200000~300000的模型,所提方法的训练耗时约为1000 s,且获得了较高的分割精确度,最高分割精确度可达99.49%。
图像处理 极限学习机 群体智能 蚁狮优化 网格分割 
激光与光电子学进展
2020, 57(4): 041014
作者单位
摘要
国防科技大学 电子对抗学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
针对高光谱图像像元中端元物质非线性混合的特点, 借鉴生物群智能现象, 提出一种基于双鸟群优化的高光谱图像非线性解混算法。为进一步提高非线性解混算法的精度, 通过模拟鸟群中觅食、警惕以及飞行等行为得到非线性问题的最优解。算法通过双鸟群的迭代优化来交替更新目标函数中的最优解以及非线性模型参数, 最终得到高光谱图像端元丰度的最佳估计。仿真实验和光谱数据实验结果表明: 双鸟群优化算法迭代收敛, 能克服局部最小值问题; 相比于同类算法, 该算法解混结果的丰度重建误差、平均光谱角距离和像元重建误差3项指标均较小, 该算法解混精度高, 像元重构效果好, 能有效提高高光谱图像非线性解混的精度。
高光谱图像 光谱解混 非线性混合 群智能优化 双鸟群优化 hyperspectral image spectral unmixing nonlinear mixing swarm intelligence optimization double-bird flock optimization 
应用光学
2019, 40(6): 1059
作者单位
摘要
浙江工业大学信息工程学院, 浙江 杭州 310023
选择光谱特征波长进行建模可以减少冗余波长的干扰, 提高模型的预测精度。采用小波阈值消噪法对采集的104个土壤样本光谱数据进行了预处理, 并通过间隔偏最小二乘法、无信息变量消除、连续投影算法和群智能算法等9种方法筛选了建模波长。结果表明, 小波阈值消噪法能有效降低光谱中的噪声。利用波长选择方法筛选建模波长不仅能减少建模变量的个数, 而且还能提高模型的预测精度, 特别是离散粒子群优化算法利用26个波长进行建模, 预测决定系数达到了0.81, 预测的相对标准误差为2.31。实验结果证明, 通过对光谱波长进行选择不但可以降低模型的复杂度, 还能有效预测土壤有机质达的含量。
可见-近红外光谱 土壤有机质 小波消噪 波长选择 群智能算法 VIS-NIR spectroscopy soil organic matter wavelet denoising wavelength selection swarm intelligence algorithm 
红外
2015, 36(2): 42
王勇 1,2,*朱明 1
作者单位
摘要
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院,北京 100039
为提高联合变换相关器的性能,将群体智能理论应用于联合变换相关器输入面图像的预处理。介绍了群体智能的概念,阐述了其潜在的分布式特征及符合自组织生物学过程的特点,在此基础上提出了一种基于群体智能的联合变换相关器输入面图像特征提取方法。介绍了经典联合变换相关器的工作原理并分析了其优缺点,对群体智能的预处理方法与几种常用的输入面图像预处理方法在联合变换相关器中的应用效果进行了比较研究。结果显示,输入面图像经灰度变换后对相关结果的改善并不明显,而sobel梯度处理、形态学方法和群体智能特征提取方法都有效改善了联合变换相关器的相关结果。针对所处理的联合图像,基于群体智能的联合变换相关器的输出面互相关峰值为4 240,比sobel梯度处理联合变换相关器的互相关峰值高2 906,比形态学联合变换相关器的输出面互相关峰值高1 616,表明用群体智能理论处理联合变换相关器输入面图像,效果优于传统方法。
联合变换相关器 预处理 群体智能 灰度变换 微分算子 形态学 Joint Transform Correlator(JTC) preprocess swarm intelligence grayscale transform differential operator morphological 
光学 精密工程
2010, 18(4): 958
作者单位
摘要
1 燕山大学 信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004
2 河北大学 电子信息工程学院,河北 保定 071002
针对标准PSO 算法后期迭代搜索效率不高,容易陷入局部最优的问题,提出将免疫克隆(IC)原理引入PSO算法中,把抗体视为粒子,根据亲和度的高低进行粒子克隆选择、克隆抑制和高频变异,提高了种群的多样性和全局搜索的能力。并将其应用于40 Gb/s 的传输系统中进行了DOP 优化补偿实验,算法补偿所需时间约为71 ms。通过对比补偿前后的信号眼图可以发现,PMD 补偿后,信号眼图张开度有明显改善,证明了算法的有效性。
群智能 免疫克隆 粒子群优化 偏振模色散补偿 swarm intelligence immune clone particle swarm optimization polarization mode dispersion compensation 
光电工程
2010, 37(4): 108

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