1 南京航空航天大学机电学院，江苏 南京 210016
2 中航西安飞机工业集团股份有限公司，陕西 西安 710089
针对批量化零件的自动化高效视觉检测需求，传统的先视点再路径的单独规划方法容易导致检测效率陷入局部最优。为此，本文提出一种视点与路径多目标整体规划方法，将视点和路径规划问题建模为一个组合优化问题进行多目标优化，旨在全局寻求检测效率最优解。该方法基于表面曲率对视点进行自适应冗余采样，构造兼顾质量与多样性的采样视点集。针对视点覆盖率与检测时间成本两个优化目标，提出基于约束的非支配排序遗传算法（C-NSGA-Ⅱ）进行优化，快速得到满足最小覆盖率的全局最优解，从而实现视点与路径的整体规划，最小化检测时间成本。仿真实验结果表明，该方法相比于简化为单目标优化问题的整体规划方法，运算效率提升90%左右；与传统的单独规划方法相比，视觉检测时间成本有效缩短10.52%以上。最后通过机器人视觉检测应用验证了本文方法的有效性与优越性。
视点规划 覆盖路径规划 自动化视觉检测 多目标规划 非支配排序遗传算法
1 中国科学院空天信息创新研究院 中国科学院定量遥感信息技术重点实验室，北京 100094
2 芬兰地球空间研究所 遥感与摄影测量实验室，芬兰 02430
共孔径主被动高光谱三维成像技术是一种结合激光雷达主动探测和高光谱相机被动成像的新型遥感探测手段，通过共光路设计，降低了主被动数据配准难度，使得实时融合生成三维高光谱影像成为可能。三维高光谱成像实时处理兼具数据密集和运算密集的特点，可编程片上系统软硬件协同设计为其提供了解决方案。而目前软硬件划分多基于定性经验分析设计，难以实现定量化最优设计。针对该问题，提出了一种采用基于权重法的多目标规划模型的可编程片上系统处理框架。该处理框架利用图论模型Ncut准则开展高内聚度、低耦合度的单元分割，并对各单元的软件和硬件实现特性分别进行分析评估，最终面向应用需求，利用多目标规划模型求解最优的软硬件划分方案。利用该处理框架，针对速率优先和功耗优先两种高光谱三维实时成像应用场景，进行了软硬件划分方案的定量化求解与分析，结果表明，在速率优先设计中，相对于传统的设计，处理速率提升了43.4%，而功耗降低了53.5%。
高光谱 主被动 软硬件协同 多目标规划 SOPC hyperspectral active and passive hardware-software co-design multi-objective programming SOPC 红外与激光工程
2021, 50(2): 20200249
河南师范大学计算机与信息技术学院， 河南 新乡 453007
二维最大熵法和二维最小交叉熵法是目前常用的两种阈值分割方法，但在某些时候因为两种方法获取的阈值过高或者过低，使得分割失效。针对此问题，提出了基于二维最大熵法和二维最小交叉熵法结合的图像分割方法。首先，对二维最小交叉熵公式进行转化；然后，利用多目标规划理论将这两种方法有机结合使得到的阈值既满足二维最大熵原则，又满足二维最小交叉熵原则；最后，利用二维直方图的特点推导出新型递推算法搜索最佳阈值并降低计算复杂度。仿真实验结果表明，本文提出方法不仅有效，弥补了两者在某些应用上都不能有效分割的不足，而且分割时间少，约为0.3 s。
图像分割 二维最小交叉熵 二维最大熵 递推算法 多目标规划 image segmentation 2-D minimum cross entropy (TDMCE) 2-D maximum entropy (TDME) recursive algorithm multi-objective programming
提出了一种基于遗传算法的直觉模糊多目标规划模型。首先,定义了目标函数和约束函数的隶属和非隶属函数;其次,通过直觉模糊“最小-最大”算子,提出直觉模糊多目标规划模型;然后,用遗传算法进行求解,使之适应线性和非线性的情况,具有通用性;最后,通过一个算例表明,直觉模糊多目标规划的性能优于模糊多目标规划。
直觉模糊集 进化算法 非线性规划 多目标规划 intuitionistic fuzzy set evolutionary algorithm non-linear programming multiobjective programming
