Optimización de enjambre de partículas basada en ajuste poligonal no restringido de formas 2D
Autores: Panagiotakis, Costas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de enjambre de partículas basada en ajuste poligonal no restringido de formas 2D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Versión general
Problema de ajuste poligonal
Ajuste poligonal no restringido
Curva poligonal de N vértices
Intersección sobre unión
Métrica de IoU
Optimización de enjambre de partículas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, presentamos una versión general del problema de ajuste poligonal llamado Ajuste Poligonal No Restringido (UPF). Nuestro objetivo es representar una forma 2D dada con una curva poligonal de N vértices con un número conocido de vértices, de modo que la métrica de Intersección sobre Unión (IoU) entre y se maximice sin ninguna suposición o conocimiento previo de la estructura del objeto y la ubicación de los N vértices de que pueden colocarse en cualquier lugar en el espacio 2D. El espacio de búsqueda del problema UPF es un superconjunto del problema clásico de aproximación poligonal (PA), donde los vértices están restringidos a pertenecer al límite de la forma 2D dada. Por lo tanto, las soluciones resultantes del UPF pueden aproximar mejor la curva dada que las soluciones del problema PA. Para un número dado de vértices , se utiliza un método de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) para maximizar la métrica IoU, lo que produce soluciones casi óptimas. Además, el método propuesto también se ha implementado bajo el principio de área igual para que el área total cubierta por sea igual al área de la forma 2D original para medir cómo esta restricción afecta la métrica IoU. Los resultados cuantitativos obtenidos en más de 2800 formas 2D incluidas en dos conjuntos de datos estándar cuantifican el rendimiento de los métodos propuestos e ilustran que sus soluciones superan a las líneas de base de la literatura.
Descripción
En este documento, presentamos una versión general del problema de ajuste poligonal llamado Ajuste Poligonal No Restringido (UPF). Nuestro objetivo es representar una forma 2D dada con una curva poligonal de N vértices con un número conocido de vértices, de modo que la métrica de Intersección sobre Unión (IoU) entre y se maximice sin ninguna suposición o conocimiento previo de la estructura del objeto y la ubicación de los N vértices de que pueden colocarse en cualquier lugar en el espacio 2D. El espacio de búsqueda del problema UPF es un superconjunto del problema clásico de aproximación poligonal (PA), donde los vértices están restringidos a pertenecer al límite de la forma 2D dada. Por lo tanto, las soluciones resultantes del UPF pueden aproximar mejor la curva dada que las soluciones del problema PA. Para un número dado de vértices , se utiliza un método de Optimización de Enjambre de Partículas (PSO) para maximizar la métrica IoU, lo que produce soluciones casi óptimas. Además, el método propuesto también se ha implementado bajo el principio de área igual para que el área total cubierta por sea igual al área de la forma 2D original para medir cómo esta restricción afecta la métrica IoU. Los resultados cuantitativos obtenidos en más de 2800 formas 2D incluidas en dos conjuntos de datos estándar cuantifican el rendimiento de los métodos propuestos e ilustran que sus soluciones superan a las líneas de base de la literatura.