基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算

草地地上生物量（Aboveground biomass,AGB）是衡量草地生产力的关键因素,准确测定草地AGB具有重要意义。高光谱因具有时效性强、不破坏草地等特点被广泛用于草地生理生态指标的测定。本研究提取和计算了海北试验站高寒草地冠层的原始光谱（Original spectrum,OR）反射率、一阶微分光谱（First derivative spectrum,FD）反射率、光谱位置面积参数（Spectral parameters of spectral position and area,PA）和植被指数（Vegetation indices,VI）4种不同类型的特征变量,使用连续投影算法（Successive projections algorithm,SPA）和递归特征消除算法（Recursive feature elimination,RFE）进行特征选择,采用随机森林算法（Random forest,RF）构建草地AGB估测模型。结果表明：在由4种特征变量分别构建的草地AGB估测模型中,基于VI的RF模型精度最高（测试集R²=0.70,RMSE=557.87 kg·ha^-1）,实测AGB与估测AGB的线性R²达到0.72;不同类型特征变量组合构建的草地AGB估测模型中,PA+VI组合的RF模型精度最高（R²=0.71,RMSE=548.97 kg·ha^-1）,实测AGB和估测AGB的线性R²达到0.73。     

基于改进的PSO进化神经计算进行苹果颜色快速分级

为克服在苹果颜色分级中存在的速度慢、误差大等缺点,基于再现群智能的粒子群进化算法和神经计算技术,提出了一种新颖、快速的智能分级方法,即首先通过计算机视觉技术获取苹果表面颜色的色度,并提取其特征;然后采用改进的带自适应惯性权值的粒子群优化算法训练神经网络结构,最后用训练好的神经网络进行苹果颜色分级。实际应用表明该方法切实可行且效果显著,不仅分级速度快,而且分级正确率高达98%以上。     

多约束条件下某智能飞行器航迹快速规划

以某智能飞行器为研究对象,研究复杂环境下航迹快速规划.为校正系统结构限制所带来的定位误差,使得智能飞行器能按照预定的航迹完成任务,基于多约束条件最优化理论,采用遗传算法扩展而来的NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法)算法进行航迹规划.结果表明,基于NSGA-Ⅱ,使用交叉行为和变异行为将初始解进一步筛选优化并最终得到最优解....     

用基于遗传算法的BP神经网络识别牛肉肌肉与脂肪

利用遗传算法的全局搜索能力,改进标准BP算法随机选取初始权重的不足,并构建了3-12-1的三层遗传BP神经网络,进行了3次牛肉肌肉与脂肪像素的分类试验,研究用BP网络对牛肉肌肉与脂肪两类像素点进行识别的可行性。以像素点的RGB值作为BP网络输入向量,每次训练集样本数62,测试集样本数43。测试的最终结果为：训练集的样本识别率分别为100%、100%、98.3871%;对应测试集的样本识别率分别为97.6744%、97.6744%、100%。试验结果表明,尽管基于遗传算法的BP神经网络对训练样本集以及测试样本集的肌肉和脂肪的识别率均在97%以上,但由于牛肉图像像素值在颜色空间中比较分散,有利于聚类的规律性不明显,因而是否可用BP网络来完成肌肉与脂肪的识别,还需要在网络拓扑结构、训练样本集等方面进一步研究。     

基于粒子群算法的圆柱度误差评定方法

根据最小区域条件,建立了圆柱度误差的数学模型以及优化目标函数和适应度函数,阐述了粒子群优化算法的原理和实现方法,然后根据粒子群算法优化求解。实例表明,该方法对于圆柱度误差评定等非线性优化问题能得到全局最优解,粒子群优化算法的计算精度与其他满足最小条件的计算方法相比略有提高,且参数设置少,计算速度快,可用于三坐标测量机等测量系统的圆柱度误差测量后的数据处理。     

考虑陀螺效应的动力总成悬置系统分析和优化

应用陀螺力学理论,对传统动力总成悬置系统的无阻尼动力学方程进行修正,引入陀螺矩阵,得到新的动力学方程。对新的动力总成悬置系统动力学模型进行计算分析,研究了陀螺矩阵对频域、时域响应的影响。使用遗传算法分别对修改前后的方程进行优化计算,并进行比较分析。结果表明,对于低转速发动机,曲轴转动的陀螺效应不明显,而对于高转速的发动机,陀螺效应不能忽略,应以考虑陀螺力矩的方程为基础进行设计分析。     

基于EM算法的图像融合质量评价

为提出一种量化评价经图像融合所产生的结果图像的质量评价方法,采用一种混合瑞利(Rayleigh)概率密度函数(pdfs)对图像边缘强度直方图建模,混合模型中各项的参数和权重通过EM算法迭代估算得到。在建立的混合瑞利概率密度函数模型中,最小参数混合项对应图像的弱边缘,最大参数混合项对应图像的强边缘。因此,取最小参数项的标准方差作为噪声的标准方差估计,实现噪声盲估计;取最大参数项的标准方差作为图像模糊度的定量评价指标。通过估算混合瑞利pdfs模型中的参数变化可以评价图像质量。与其它图像质量评价方法相比,这种方法的最大优点是不需要知道图像构造等细节信息,不需要图像变换,只要有原始图像即可对其进行评价。而且对较小噪声也能较精确地估计。研究表明这个技术很强健,并对要评估的图像依赖很小。     

基于多方位视觉的果实形状特征的提取研究

针对传统瓜果分级中捕捉单幅果实图像来分析果实特征时信息较少的缺陷,提出了一种基于多方位视觉系统的果实形状特征提取算法。同步采集3个方向的果实图像信息,经OHTA空间上的图像分割和改进的BLOB算法去噪声等处理后,分别给出果实的多方位的图像特征信息。运用统计学原理,设计了线性分类器,对3个方向的图像特征信息进行了互补性融合,得出分级判别准则。利用开发的智能瓜果精选分级试验样机,验证了该算法的有效性, 试验结果证明识别成功率达到97％,达到了实用的要求。     

利用改进BP神经网络预测初产奶牛产奶量的方法

针对传统BP算法的缺陷,提出了一种采用L-M训练法的BP神经网络。在此基础上建立了基于改进BP神经网络非线性系统的奶牛305d产奶量预测模型,此模型可以提前215d预测初产奶牛305d产奶量,从而实现提早进行选择,加速奶牛育种工作进程。并通过具体的实验验证了改进BP神经网络预测模型的有效性。     

车用永磁式缓速器设计中漏磁影响因素分析

以优化设计和减少漏磁为目标,运用磁路分析法建立永磁式缓速器的漏磁场模型,得到设计参数的解析式。由于参数之间的复杂函数关系,采用区间数学算法来优化永磁式缓速器的设计参数,将影响漏磁系数的非线性方程组化简为线性方程组。选取满足设计要求的目标参数——转子鼓磁感应强度Bm、气隙磁感应强度Bg,ave、漏磁系数K的最佳取值区间。使用区间迭代法,求出自变量参数的取值区间和权数pi。运用Matlab语言编程直接搜索合理的设计参数,减少了计算量和循环次数。三维有限元漏磁分析和试验均证明了设计参数选取的合理性。结果表明：永磁体高度HPM、气隙ge对漏磁系数K影响较大;区间数学Tschernikow算法在永磁式缓速器设计中是有效的。