辽宁科技大学计算机与软件工程学院, 辽宁 鞍山 114051
给定物体三刺激值, 重建物体反射率在跨媒体颜色复制领域有着重要应用。 常见的重建反射率算法包括基向量法、 维纳估计法、 加权伪逆方法等, 这些方法大多都是为了建立由低维度三刺激值或者RGB向高维度光谱反射率的映射关系, 以重建的反射率与原始反射率的接近程度为评价指标, 并且需要光谱反射率数据进行训练。 但是很多工业领域在产品设计时都需要考虑到颜色恒常性(CII)问题, 以保证产品颜色在不同光照条件下具有相近的颜色表现。 光谱反射率是决定物体颜色恒常的重要属性, 为解决重建反射率进行颜色复现后产生颜色恒常性问题, Takahama 和Nyatani提出具有颜色恒常性的线性规划光谱反射率重建方法, 测试结果发现该方法重建的反射率呈现出类似“台阶”的形状, 与实际物体色反射率差别太大。 之后, Berns等在Takahama和Nyatani算法基础上, 增加了色相角等约束, 但重建出的反射率波动太大。 Li和Luo提出具有光滑约束的二次规划颜色恒常性重建反射率算法, 重建的反射率具有光滑性, 比较接近实际物体色的反射率。 提出一种非线性约束优化方法重建物体反射率, 使之具有良好的颜色恒常性和光滑性。 文中使用标准Munsell色卡中1 560个色块测量的反射率数据集对新算法进行测试, 并与其他方法进行比较。 结果表明, 该方法不仅在重建反射率的颜色恒常性指标上远比Takahama和Nyatani方法, Berns等的方法以及Li和Luo的方法要好, 而且重建反射率与原始反射率接近程度指标: 均方根误差(RMSE)和拟合优度系数(GFC)也好于其他方法。 因此该新方法对重建反射率时具有颜色恒常性要求的行业有着重要的应用价值。
光谱反射率重建 颜色变换指数 非线性规划 色适应变换 颜色恒常性 Spectral reflectance reconstruction Color inconstancy index Nonlinear programming Chromatic adaptation transform Color constancy 光谱学与光谱分析
2022, 42(4): 1044
1 中国民航大学,a.基础实验中心
2 中国民航大学,b.航空工程学院
3 中国民航大学,c.电子信息与自动化学院, 天津 300300
在考虑降低测试与维修成本的基础上,通过建立一种以费用函数作为目标函数的数学模型,将航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题转化为非线性规划(NLP)问题,针对此NLP问题,采用粒子群优化算法与序列二次规划算法相结合的混合优化算法,充分发挥前者较强的全局搜索能力与后者较强的局部精确搜索能力对问题模型进行求解,为航电系统升级改装过程中的测试性指标分配问题提出了一种最优的求解方法。结果表明,与单独使用PSO和SQP算法相比,使用混合算法能更快地取得最优值,验证了所提分配方法的可行性。
航电系统 测试性指标 费用函数 非线性规划 avionics system testability index cost function nonlinear programming
平顶山学院电气信息工程学院, 河南 平顶山 467000
利用matlab优化工具箱，采用非线性规划，对三区振幅型(透过率为1-0-1)和三区位相型(相位角为π-0-π)光瞳滤波器进行三维超分辨优化设计，建立了优化模型，经计算机多次迭代运算，改变斯特尔比s值，给出了优化结果。结果显示：所设计的滤波器较好地实现了横向和轴向三维超分辨，且轴向超分辨能力优于横向；相同斯特尔比下，位相型三维超分辨能力优于振幅型，并且这两种滤波器结构简单，容易实现。
光学测量 光瞳滤波器 三维超分辨 非线性规划 optical measurement pupil filter 3-D superresolution non-linear programming
平顶山学院电气信息工程学院, 河南 平顶山 467000
光瞳滤波器是光学成像系统实现超分辨的基本元件之一，多数三维超分辨滤波器因结构复杂而难于实现。用MATLAB优化工具箱，采用非线性规划，对三区振幅型(1-0-1型)光瞳滤波器进行了三维超分辨优化设计。建立了优化模型，并给出了优化实例。结果表明所设计的滤波器较好地实现了横向和轴向三维超分辨，且轴向超分辨能力优于横向。该滤波器结构简单，容易实现。
三区振幅型滤波器 三维超分辨 非线性规划 3-zone amplitude-type pupil filters 3-D supperresolution nonlinear 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
1 哈尔滨工业大学 控制理论与制导技术研究中心,黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春130033
为了减少有限推力作用下月球探测器软着陆所需的燃料消耗,提出了应用非线性规划方法来求解该最优控制问题。首先,从庞德里亚金极大值原理出发,将有限推力作用下月球软着陆问题转化为数学上的两点边值问题;在考虑边界条件及横截条件的前提下,将该两点边值问题转化为针对共轭变量初值和末时刻的优化问题;然后应用非线性规划方法求解所形成的参数优化问题。为了降低共轭变量初值选取的敏感性,引入共轭变量与控制变量之间的变换,用控制变量初值代替了共轭变量初值。实验仿真结果显示,本文方法能够成功实现月面软着陆,并且比传统的打靶法减少了2.1%的燃料消耗,表明本文提出的设计方法简单、有效。
飞行器控制 导航技术 月球软着陆 非线性规划 aerocraft control navigation technology lunar soft landing nonlinear programming
国防科技大学,光电科学与工程学院,湖南,长沙,410073
热耦合系数在激光与物质相互作用中扮演着重要的角色.引入非线性规划方法,根据测量到的靶材某一表面的温度历史曲线构造非线性规划模型,通过对非线性规划问题的求解确定随温度变化的热耦合系数.并利用此方法给出了某种材料的热耦合系数随温度的变化关系,曲线常温点(300 K)对应的热耦合系数与光谱扫描仪测量的结果基本一致,表明这种思想方法是有效的.
激光与物质相互作用 热耦合系数 非线性规划 温度历史曲线
西安电子科技大学技术物理学院, 西安 710071
提出运用非线性规划及目标规划法,在给定斯特雷耳比S(超分辨模型和艾里模型主瓣最大亮度比)的条件下,设计出使成像系统的横向、轴向及三维分辨率分别达到最大值的环形振幅型超分辨光瞳滤波器。给出超分辨优化设计模型和实例,并作图验证其结果。对超分辨率伴随的旁瓣效应,把滤波器应用于共焦扫描系统,可有效地抑制旁瓣,提高成像信噪比和对比度。此方案用于三区以上振幅型超分辨滤波器及环形纯相位超分辨光瞳滤波器的设计,为超分辨滤波器的设计提供了参考。
几何光学 超分辨率 光瞳滤波器 非线性规划 共焦扫描系统
