[1]原思聪１,江祥奎２.基于ＧＡ－ＢＰ神经网络的双目摄像机标定[J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2011,43(04):604-608.[doi:DOI:10.15986/j.1006-7930.2011.04.009]
　.Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＡ－ＢＰ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ[J].J.Xi’an Univ. of Arch. & Tech.:Natural Science Edition,2011,43(04):604-608.[doi:DOI:10.15986/j.1006-7930.2011.04.009]
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基于ＧＡ－ＢＰ神经网络的双目摄像机标定()
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西安建筑科技大学学报:自然科学版[ISSN:1006-7930/CN:61-1295/TU]

卷:
43
期数:
2011年04期
页码:
604-608
栏目:
出版日期:
2011-08-31

文章信息/Info

Title:
Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＧＡ－ＢＰ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ
文章编号:
１００６－７９３０（２０１１）０４－０６０４－０５　．
作者:
原思聪１; 江祥奎２
（１．西安建筑科技大学机电工程学院，陕西西安７１００５５；２．西安邮电学院自动化学院，陕西西安７１０１２１）
Author(s):
ＹＵＡＮ　Ｓｉ－ｃｏｎｇ１; ＪＩＡＮＧ　Ｘｉａｎｇ－ｋｕｉ２
（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ′ａｎ，７１００５５，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｘｉ′ａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｏｓｔｓ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ′ａｎ　７１０１２１，Ｃｈｉｎａ）
关键词:
遗传算法; 神经网络; 双目摄像机标定; ＧＡ－ＢＰ神经网络
Keywords:
 ; ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ; ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ; ｂｉｎｏｃｕｌａｒ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ; ＧＡ－ＢＰ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ．
分类号:
ＴＢ８５３.１
DOI:
DOI:10.15986/j.1006-7930.2011.04.009
文献标志码:
A
摘要:
为克服传统ＢＰ算法收敛速度慢、易陷入局部极小等缺陷，本文利用遗传算法的全局寻优能力对神经
网络的初始权和阈值进行优化，并将其运用到摄像机ＢＰ神经网络标定．采用遗传算法构建的神经网络，在不
增加网络结构复杂度的情况下，大大提高了样本训练的精度和成功率，保证了网络的泛化能力．实验结果表
明，该算法具有较高的标定精度，而且可行．
Abstract:
Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ＢＰ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ’ｓ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｓｌｏｗ　ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　ｓｐｅｅｄ，ｅａｓｅ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｌｏｃａｌ　ｍｉｎｉｍｕｍ，
ｗｅ　ｕｓｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｔｏ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉａｌｉｚｅｄ　ｗｅｉｇｈｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ　ｏｆ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｉｔｓ　ｇｌｏｂａｌ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ　ａｐｐｌｙ　ｉｔ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＢＰ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ
ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ａｎｙ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ　ｉｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ
　ｔｈｅ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｕｃｃｅｓｓ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｅ　ｔｒａｉｎｉｎｇ，ａｎｄ　ｅｎｓｕｒｅｓ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ’ｓ　ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｈａｓ　ａ　ｈｉｇｈ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅａｄｉｌｙ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ．

参考文献/References:

Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ
［１］　吕朝辉，张兆阳，安　平．基于神经网络的立体视觉摄像机标定［Ｊ］．机械工程学报，２００３，３９（９）：９３－９６．
ＬＶ　Ｃｈａｏ－ｈｕｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｚｈａｏ－ｙａｎｇ，ＡＮ　Ｐｉｎｇ．Ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｓｔｅｒｅｏ　ｖｉｓｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ
　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００３，３９（９）：９３－９６．
［２］　ＴＳＡＩ　Ｒ　Ｙ．Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｈｉｇｈ　ａｃｃｕｒａｃｙ　３Ｄｍａｃｈｉｎｅ　ｖｉｓｉｏｎ　ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ　ｕｓｉｎｇ　ｏｆｆ－ｔｈｅ－ｓｈｅｌｆ
ＴＶ　ｃａｍｅｒａｓ　ａｎｄ　ｌｅｎｓｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｊ　ｏｆ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，１９８７，３（４）：３２３－３４４．
［３］　ＭＡＬＩＫ　Ｍ，ＭＵＤＡＲ　Ｓ，ＦＬＯＲＥＮＴ　Ｃ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｒｏｂｏｔ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ
　ａｎｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９９：１２７８－１２８２．
［４］　赵清杰，孙增圻，兰　丽．摄像机神经网络标定技术［Ｊ］．控制与决策，２００２，１７（３）：３３６－３３８．
ＺＨＡＯ　Ｑｉｎｇ－ｊｉｅ，ＳＵＮ　Ｚｅｎｇ－ｑｉ，ＬＡＮ　Ｌｉ．Ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｎ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　Ｄｅｃｉｓｉｏｎ，
２００２，１７（３）：３３６－３３８．
［５］　刘金颂，原思聪，江祥奎，等．基于Ｚｅｒｎｉｋｅ矩和ＰＳＯ算法的摄像机神经网络标定［Ｊ］．光电子＆ 激光，２０１０，２１（９）：
１３１１－１３１４
ＬＩＵ　Ｊｉｎ－ｓｏｎｇ，ＹＵＡＮ　Ｓｉ－ｃｏｎｇ，ＪＩＡＮＧ　Ｘｉａｎｇ－ｋｕｉ，ｅｔ　ａｌ．Ｎｅｕｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｏｎ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｚｅｒｎｉｋｅ
ｍｏｍｅｎｔ　ａｎｄ　ＰＳＯ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　＆Ｌａｓｅｒ，２０１０，２１（９）：１３１１－１３１４．
［６］　靳建彬，王元钦，陈　源．基于遗传算法的ＢＰ神经网络优化策略研究［Ｊ］．计算机与现代化，２０１０（９）：８７－９１．
ＪＩＮ　Ｊｉａｎ－ｂｉｎ，ＷＡＮＧ　Ｙｕａｎ－ｑｉｎ，ＣＨＥＮ　Ｙｕａｎ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｎｅｕｒａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｇｅｎｅｔｉｃ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
ｔｏ　Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　ｏｆ　Ｍｕｌｔｉ－ｒｏｂｏｔｓ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｊｉｓｕａｎｊｉ　ｙｕ　Ｘｉａｎｄａｉｈｕａ，２０１０（９）：８７－９１．
［７］　刘道华，冯　岩，原思聪，等．改进遗传算法的液压锚杆钻机冲击机构的优化设计［Ｊ］．西安建筑科技大学学报：自
然科学版，２００９，４１（１）：１２１－１２５．
ＬＩＵ　Ｄａｏ－ｈｕａ，ＦＥＮＧ　Ｙａｎ，ＹＵＡＮ　Ｓｉ－ｃｏｎｇ，ｅｔ　ａｌ．Ｏｐｔｉｍａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｉｍｐａｃｔ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｆｏｒ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｒｏｏｆ　ｂｏｌｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ
　ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｊ．Ｘｉ′ａｎ　Ｕｎｉｖ．ｏｆ　Ａｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，２００９，４１（１）：１２１－１２５．
［８］　崔彦平，林玉池，张晓玲．基于神经网络的双目视觉摄像机标定方法的研究［Ｊ］．光电子＆ 激光，２００５，１６（９）：
１０９７－１１００．
ＣＵＩ　Ｙａｎ－ｐｉｎｇ，ＬＩＮ　Ｙｕ－ｃｈｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏ－ｌｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｂｉｎｏｃｕｌａｒ　ｖｉｓｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｎｅｕｒａｌ
ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　＆Ｌａｓｅｒ，２００５，１６（９）：１０９７－１１００．
［９］　张　可，许　斌，唐立新，等．基于改进遗传算法的立体视觉系统标定［Ｊ］．计算机工程与应用，２００６，４１（１）：１－４．
ＺＨＡＮＧ　Ｋｅ，ＸＵ　Ｂｉｎ，ＴＡＮＧ　Ｌｉ－ｘｉｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｒｅｏ　ｖｉｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ
［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００６，４１（１）：１－４．

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　SHEN Jian-hong,DU Yi-xuan,WEI You-xin.Time-cost trade-off of project based on electimize[J].J.Xi’an Univ. of Arch. & Tech.:Natural Science Edition,2013,45(04):597.[doi:10.15986/j.1006-7930.2013.04.023]
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　Z HANG Guang-ming,LIU Dong-f eng,LIU Chun-feng.Comprehensive optimization for multiple objectives in construction based on GA[J].J.Xi’an Univ. of Arch. & Tech.:Natural Science Edition,2011,43(04):410.[doi:DOI :10.15986/j .1006-7930.2011.03.006]
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　.Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓａｆｅｔｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎｆｕｚｚｙ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ[J].J.Xi’an Univ. of Arch. & Tech.:Natural Science Edition,2011,43(04):887.[doi:DOI:10.15986/j.1006-7930.2011.06.020]
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备注/Memo

备注/Memo:
＊收稿日期：２０１０－１１－１７　　修改稿日期：２０１１－０６－０７
基金项目：国家十二五科技支撑计划重点项目（２０１０ＢＡＥ００３７２－２）；陕西省自然科学基金项目（２００７Ｅ２１８）；陕西省科技攻关项目
（２０１１Ｋ１０－１８）；陕西省教育厅自然科学专项资助项目（０９ＪＫ５５９）
作者简介：原思聪（１９５５－），男，河南新乡人，教授，博士生导师，主要研究方向为现代设计理论及方法机械系统计算机辅助技术和工
程机械研发．
更新日期/Last Update: 2015-11-05