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基于K均值聚类和lk算法的应急物资调度

计算机工程与应用 2012年第21期48卷 35-40页

作者：汪亮解建仓罗军刚西安理工大学陕西省西北旱区生态水利工程重点实验室西安710048

突发性事件中应急物资调度方案最优化问题是典型的车辆路径规划(VRP)问题。对于大规模的VRP问题求解,经典的启发式算法易陷入局部最优,难以得到高质量的调度方案。针对这一问题,提出了一种基于K均值聚类和lk算法的调度方法。该方法采用... 详细信息

突发性事件中应急物资调度方案最优化问题是典型的车辆路径规划(VRP)问题。对于大规模的VRP问题求解,经典的启发式算法易陷入局部最优,难以得到高质量的调度方案。针对这一问题,提出了一种基于K均值聚类和lk算法的调度方法。该方法采用K均值聚类方法将需求节点分成n个子集合,对聚类结果进行修正后分配给n辆运输车辆,采用lk算法对每辆运输车辆的运输路径进行优化。仿真实验结果表明,方法获得了较好的调度方案,而且单个运输车辆服务的需求节点个数越多,方法的优势越明显。

关键词：应急物资调度 K均值聚类 lk算法

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代谢模型与lk算法结合的目标跟踪研究

代谢模型与LK算法结合的目标跟踪研究

作者：李金泽辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

针对复杂环境下遮挡和视角变化导致目标跟踪漂移问题,提出一种新的目标代谢模型,并结合lk (Lucas-Kanade)图像配准方法,通过二阶段递进的跟踪方式,实现目标复杂运动状态下的有效跟踪。实现过程中采用全局特征和静态子特征相结合的建模策... 详细信息

针对复杂环境下遮挡和视角变化导致目标跟踪漂移问题,提出一种新的目标代谢模型,并结合lk (Lucas-Kanade)图像配准方法,通过二阶段递进的跟踪方式,实现目标复杂运动状态下的有效跟踪。实现过程中采用全局特征和静态子特征相结合的建模策略,对目标建立代谢模型,并为代谢模型建立两个特征库,动态特征库和静态特征库。其中运动模型由动态特征库中的模型稀疏表示来描述目标。准静态模板最初由第一帧手动标记获取,此后由静态特征库对其进行更新。将稀疏表示应用于lk图像匹配框架,并采用不同的模型做二阶段递进式跟踪,通过最小化矫正误差的L,范数求解目标的各个状态参数,实现目标准确跟踪。将跟踪过程分为两个阶段,第一阶段使用动态模型粗定位,第二阶段使用准静态模型精定位。实验结果表明,该算法有效解决了模型更新带来的跟踪漂移问题,具有较好的鲁棒性和实时性。

关键词：代谢模型动态特征库静态特征库 lk算法目标跟踪

考虑非对称情形的一类拣选问题的改进lk算法求解

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中国工程科学 2004年第11期6卷 47-52页

作者：田伟田国会张攀李晓磊山东大学控制科学与工程学院济南250061

分析并推证出单巷道固定货架的拣选优化问题可归结于对称或非对称旅行售货商问题 ,研究了一种新型的改进Lin Kernighan (lk)算法 ,并将其应用于固定货架的货物拣选优化过程中。实验仿真结果表明 ,用该算法能降低固定货架对称和非对称拣... 详细信息

分析并推证出单巷道固定货架的拣选优化问题可归结于对称或非对称旅行售货商问题 ,研究了一种新型的改进Lin Kernighan (lk)算法 ,并将其应用于固定货架的货物拣选优化过程中。实验仿真结果表明 ,用该算法能降低固定货架对称和非对称拣选优化时间和空间计算的复杂度 ,快速、稳定地找出最优解。

关键词：自动化立体仓库固定货架拣选优化 lk算法

基于隶属云模型蚁群算法与lk搜索的TSP求解

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计算机工程与应用 2011年第14期47卷 46-55页

作者：张煜东吴乐南王水花韦耿颜俊朱庆东南大学信息科学与工程学院南京210096

提出一种求解TSP的算法,采用"问题无关的进化算法与问题相关的局部搜索相结合"的策略。采用基于云模型的蚁群算法来产生足够好的解;改进传统的lk算法,新加入5种搜索删除集与添加集元素的准则,以此细化搜索。将该算法用于求解TSPLIB中不... 详细信息

提出一种求解TSP的算法,采用"问题无关的进化算法与问题相关的局部搜索相结合"的策略。采用基于云模型的蚁群算法来产生足够好的解;改进传统的lk算法,新加入5种搜索删除集与添加集元素的准则,以此细化搜索。将该算法用于求解TSPLIB中不同类型、城市数从48到33810内变化的TSP,比较该学派与其他学派算法的偏离率与运行时间,结果均显示该算法更优,有效求解了TSPLIB中的非对称TSP、哈密尔顿圈问题。

关键词：隶属云蚁群算法 lk算法旅行商问题非对称旅行商问题哈密尔顿圈问题

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求解TSP的混合遗传算法

计算机工程与应用 2007年第18期43卷 40-41,44页

作者：莫海芳康立山武汉大学计算机学院中南民族大学计算与实验中心武汉430074

介绍一种求解TSP的混合遗传算法,该算法结合了基于邻域的lk算法和采用Inver-Over算子的遗传算法,并在算法中增加一些控制策略,加快算法的收敛速度,又保证群体的多样性。实验表明该算法是有效的。

关键词： TSP 遗传算法 Inver—Over算子 lk算法最近邻域

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结合光流法和卡尔曼滤波的视频稳像算法

计算机工程与科学 2020年第3期42卷 493-499页

作者：熊炜王传胜李利荣刘敏曾春艳湖北工业大学电气与电子工程学院湖北武汉430068 美国南卡罗来纳大学计算机科学与工程系南卡哥伦比亚29201

针对手机拍摄过程中产生的视频抖动问题,提出了一种基于光流法和卡尔曼滤波的视频稳像算法。首先通过光流法预稳定抖动视频,对其生成的预稳定视频帧进行Shi-Tomasi角点检测,并采用lk算法跟踪角点,再利用RANSAC算法估计相邻帧间的仿射变... 详细信息

针对手机拍摄过程中产生的视频抖动问题,提出了一种基于光流法和卡尔曼滤波的视频稳像算法。首先通过光流法预稳定抖动视频,对其生成的预稳定视频帧进行Shi-Tomasi角点检测,并采用lk算法跟踪角点,再利用RANSAC算法估计相邻帧间的仿射变换矩阵,由此计算得出原始相机路径;然后通过卡尔曼滤波器优化平滑相机路径,得到平滑相机路径;最后由原始相机路径与平滑路径的关系,计算相邻帧间的补偿矩阵,再利用补偿矩阵对视频帧逐一进行几何变换,由此得到稳定的视频输出。实验表明,该算法在处理6大类抖动视频时均有较好的效果,其中稳像后视频的PSNR值相比原始视频的PSNR值约提升了6.631 dB,视频帧间的结构相似性SSIM约提升了40%,平均曲率值约提升了8.3%。

关键词：视频稳像预稳定 Shi-Tomasi角点 lk算法 RANSAC算法卡尔曼滤波

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路径优化算法在外卖配送中的应用

测绘通报 2019年第11期 22-25页

作者：蔡林李英冰邹子昕武汉大学测绘学院

在物流行业特别是外卖配送行业中,配送员希望经过餐厅点与客户点的路线尽可能短,且各目的地之间的访问存在顺序限制等特点,本文提出一种具有顺序限制的路径优化算法。该算法首先基于最邻近算法产生初始路径,然后使用lk算法进行优化,最... 详细信息

在物流行业特别是外卖配送行业中,配送员希望经过餐厅点与客户点的路线尽可能短,且各目的地之间的访问存在顺序限制等特点,本文提出一种具有顺序限制的路径优化算法。该算法首先基于最邻近算法产生初始路径,然后使用lk算法进行优化,最后依据问题特点,使用末端-2-opt方法进行二次优化。试验结果表明,算法能有效缩短初始路径长度,提供较为优良的可行路径,能够有效提升配送员的工作效率,具有一定的实用价值。

关键词：外卖配送顺序限制路径优化 lk算法二次优化

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求解旅行商问题的新方法研究

求解旅行商问题的新方法研究

作者：黄厚生天津大学

学位级别：硕士

本文对旅行商问题以及一些传统算法进行了介绍,并做出了评价。在此基础上提出了一种分割处理旅行商问题的合成算法。首先,本文描述了旅行商问题的定义和数学模型,并对旅行商问题的不同的分类与分类方法进行了介绍,还提供了一些旅行商问... 详细信息

本文对旅行商问题以及一些传统算法进行了介绍,并做出了评价。在此基础上提出了一种分割处理旅行商问题的合成算法。首先,本文描述了旅行商问题的定义和数学模型,并对旅行商问题的不同的分类与分类方法进行了介绍,还提供了一些旅行商问题应用的实际例子。其次,本文阐述了一些基本的旅行商问题的算法,其中着重研究了基于交换边来改进当前解的lk算法和目前最有潜力的神经网络和遗传算法。接着,本文利用实际数据检验了部分算法的优劣。再次,本文研究了目前最新且最有效的lk算法的变种lkH算法,介绍了它的主要特点,利用实验数据分析了它的优点和缺点,提出了改进的思路。再次,本文提出了一种新的分割求解的方法。实证结果表明,这种方法有一定的作用,而且这种方法对其它算法的改进具有一定的参考价值。最后,本文将lkH算法和分割求解的方法相结合,提出了一种合成算法。实证结果表明,这种合成算法有一定的作用,特别是针对一些分布较有规律的旅行商问题。

关键词：旅行商问题 lk算法 lkH算法 r-opt算法分割求解

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基于光流的机器人视觉避障技术研究

基于光流的机器人视觉避障技术研究

作者：武龙冬辽宁大学

学位级别：硕士

自主移动机器人作为机器人学的一个重要分支,目前已广泛应用于军事、工业、环境探测、抢险救援等多种领域,而移动机器人要实现在复杂的环境中安全且顺利的自主作业,对障碍物进行有效的检测与规避是机器人应具备的基本功能。传统的利用... 详细信息

自主移动机器人作为机器人学的一个重要分支,目前已广泛应用于军事、工业、环境探测、抢险救援等多种领域,而移动机器人要实现在复杂的环境中安全且顺利的自主作业,对障碍物进行有效的检测与规避是机器人应具备的基本功能。传统的利用超声、红外等传感器进行测距避障的方式存在避障死角。而基于机器视觉信息进行避障可有效规避避障死角,避障的可靠性更高,因此,近年来对机器人视觉避障方面的理论及技术研究受到越来越多的关注。其中,新兴的基于机器视觉的光流避障方法,因其非常接近人类的认知行为,并且对视觉信息采集设备要求较低,成为了优选的视觉避障技术。但因对其研究刚刚起步,在实际应用中,尚有很多技术瓶颈问题有待进一步研究解决。鉴于以上,本文重点对基于光流的机器人的避障方法开展相关研究。首先,采用lk(Lucas&Kanade)稀疏光流算法计算机器人视觉场景中特征点处的深度信息即碰撞时间(Time to contact,TTC),并利用密度峰值发现的聚类(density peaks finding cluster,DPFC)方法对特征点的TTC分布进行聚类分析。根据TTC聚类结果来识别障碍物区域,并结合人工势场法实现机器人避障。主要研究工作如下:1、lk图像金字塔光流算法及其改进研究。为减少避障过程中的计算量,首先利用Shi-Tomasi法检测机器人视觉场景中的特征点。针对地面纹理特征明显的情况,根据特征点分布规律来判断地面点,进而可以消除地面过多的特征点,进一步减少计算量。再利用lk图像金字塔光流算法计算有效特征点处的光流,为下一步计算特征点处TTC提供依据。针对采用常见的图像梯度算子计算光流精度有限的问题,本文提出了一种新颖的多项式窗口函数估计的梯度计算改进算法,对每个像素点灰度值用一个多项式窗口函数来表示,采用高斯函数计算窗口中各像素点的权值来平衡各点的影响力,利用最小二乘法来估计多项式系数,再对多项式进行求导来计算图像梯度。该方法可以更好的利用图像全局特性,梯度计算的鲁棒性更强,准确性更高。仿真结果表明,利用本文改进算法计算梯度与常见的梯度算子相比,光流计算精度更高,为准确计算机器人视觉场景中各特征点处的TTC奠定基础。2、基于光流聚类的机器人障碍物识别方法研究。本文引入近年新兴的、算法简洁的密度峰值发现聚类(density peaks finding cluster,DPFC)方法对lk算法计算得到的光流信息进行两层聚类:首先根据机器人场景中特征点处光流模的大小进行聚类,以便判断和剔除错误光流;再利用剔除错误光流后的各特征点处的光流计算TTC,并与预先设定的TTC安全阈值进行比较判断场景中是否有障碍物,若有障碍物存在,再利用DPFC算法根据各特征点处的TTC进行第二层聚类,确定聚类中心,根据聚类中心TTC值区分障碍物区域和背景信息。仿真结果表明本文引入的DPFC算法对光流两层聚类方法可以较准确的识别机器人视觉场景中的障碍物区域,且计算效率较高。3、光流融合人工势场法的机器人避障策略研究。本文引入人工势场法,将其与基于光流的障碍物识别方法相结合,设计机器人避障策略,完成机器人行进路径规划。根据上述基于密度峰值发现的机器人视觉场景中特征点处TTC聚类结果,找出各聚类中心处TTC值最小的一类,将其确定为离机器人最近的潜在障碍物,将此类中最外围特征点与机器人连线确定为斥力矢量,以各点对应的TTC计算斥力大小,求其合力来确定斥力势场。根据机器人目标位置计算引力势场,利用人工势场法实现机器人目标导航和有效避障。4、搭建了基于单目视觉的机器人光流避障实验平台,选择校园内一处特定场景开展了相关实验研究,对论文相关的理论算法进行了实验验证。实验结果表明,本文光流融合人工势场法的机器人避障方法可有效的指导机器人避障,并顺利到达目的地。

关键词：视觉避障 lk算法多项式窗口函数密度峰值发现聚类光流融合人工势场法