三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換精度及其影響因素的研究

葉露媚

廣東省佛山市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)中心 廣東佛山 528 225

建立針對(duì)性的模型可以有效的獲取被測(cè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換精度，進(jìn)一步可以獲取測(cè)量點(diǎn)的點(diǎn)位誤差，并分析得出幾何分布的影響效果，文章從這一點(diǎn)出發(fā)分析了轉(zhuǎn)換的精度影響因素。

1 三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度

大中型空間整體尺寸和形狀的測(cè)量方法面臨著一定的問(wèn)題，對(duì)更多空間的精確測(cè)量，更高的精度要求，典型的測(cè)量特性，非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)以及苛刻的測(cè)量方法先決條件[1]。最傳統(tǒng)的單站點(diǎn)直接測(cè)量已不再能滿足大規(guī)模直接測(cè)量的潛在需求。工作站精確測(cè)量或該系統(tǒng)的30多種精確測(cè)量。借助測(cè)量方法和各種儀器對(duì)不同站點(diǎn)進(jìn)行的共同具體數(shù)據(jù)觀測(cè)，將相互精確的測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為某個(gè)坐標(biāo)軸u≈J。在直角坐標(biāo)系中傳遞幸福的過(guò)程是可見的。由于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換過(guò)程涉及測(cè)量結(jié)果偏差的傳播，因此有必要分析將三維坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為高精度的數(shù)據(jù)測(cè)控圖像，以有效控制整個(gè)測(cè)量方法的高精度。以激光束運(yùn)動(dòng)儀精確測(cè)量軟件系統(tǒng)為例，脈沖激光跟蹤儀是目前最有效的大規(guī)模測(cè)量方法之一。但是，脈沖激光跟蹤觀測(cè)器在直接測(cè)量公共領(lǐng)域點(diǎn)時(shí)存在客觀的測(cè)量誤差，這導(dǎo)致從社會(huì)公共點(diǎn)獲得的位置坐標(biāo)切換其他參數(shù)的偏差。當(dāng)同一站的實(shí)際測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為相同的三維坐標(biāo)系時(shí)，傳輸站的最大誤差將被傳輸?shù)阶罱K的測(cè)量結(jié)果。此外，換乘站的準(zhǔn)確性還受到各種因素的影響，例如坐標(biāo)定位轉(zhuǎn)換機(jī)器學(xué)習(xí)算法和公共領(lǐng)域點(diǎn)的分布。當(dāng)前，坐標(biāo)定位轉(zhuǎn)換過(guò)程的精度評(píng)估方法通常使用中轉(zhuǎn)站公共區(qū)域中點(diǎn)的坐標(biāo)定位之差的二項(xiàng)式分布根值[2]。這幾種方法都無(wú)法贏得對(duì)公共開放點(diǎn)位置坐標(biāo)的計(jì)算的準(zhǔn)確性。無(wú)法獲得空間中任何測(cè)量點(diǎn)的轉(zhuǎn)換與精度的分布的比較，并且通常，以高精度增強(qiáng)直接測(cè)量并改善公共區(qū)域拉動(dòng)塊的布局沒有指導(dǎo)性，表明其重要性。與數(shù)學(xué)物理相關(guān)的模型，具有高精度和相對(duì)規(guī)則的分布。該模型以多種方式構(gòu)建，并分析了更多空間中任何測(cè)量點(diǎn)的切換位置坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，包括影響轉(zhuǎn)換為高精度的主要因素。詳細(xì)分析了幾種降低坐標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果的精度的方法。最后，將該方法應(yīng)用于三維整體空間坐標(biāo)位置的直接測(cè)量，并得出相應(yīng)結(jié)論，繼續(xù)有效地提高了3D坐標(biāo)定位開關(guān)在精確場(chǎng)測(cè)量中的精度。

2 影響因素

2.1 公共點(diǎn)下點(diǎn)位誤差

點(diǎn)轉(zhuǎn)換過(guò)程的精度與工作站B上公共點(diǎn)的點(diǎn)精度誤差之間存在關(guān)系，該關(guān)系近似為非線性。因?yàn)槿绻獪p少坐標(biāo)點(diǎn)到精度誤差的轉(zhuǎn)換，則需要減少測(cè)站B的直接測(cè)量精度誤差。點(diǎn)偏差在x方向上有很大變化，對(duì)x的一個(gè)方向以及其他兩個(gè)方向的坐標(biāo)變換的精度有影響。高精度影響很小。即，兩個(gè)方向上的點(diǎn)精度誤差極大地影響了將自身方向上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為高精度。從這個(gè)角度出發(fā)，大大提高公共領(lǐng)域點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性可以連續(xù)有效地降低坐標(biāo)點(diǎn)切換的準(zhǔn)確性。例如，為實(shí)現(xiàn)激光跟蹤儀精確測(cè)量系統(tǒng)，為了增加公共點(diǎn)的點(diǎn)精度誤差，我們可以利用自跟蹤觀察者高精度的最大優(yōu)勢(shì)來(lái)干擾長(zhǎng)度測(cè)量[3]。在直接測(cè)量和空間方面，我們建立了冗余的長(zhǎng)度測(cè)量管束，并對(duì)跟蹤觀測(cè)器的角度測(cè)量誤差率進(jìn)行了校正和優(yōu)化，以提高跟蹤觀測(cè)的準(zhǔn)確性。該儀器的3-D坐標(biāo)位置測(cè)量方法的精度使得在10m范圍內(nèi)直接測(cè)量公共點(diǎn)的精度大于0.05mm，并連續(xù)有效地控制了坐標(biāo)位置切換的精度。最不常用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法在線性編程中使用線性方法來(lái)解決各種參數(shù)的轉(zhuǎn)換。尋找解決方案的過(guò)程是不斷交換基本相關(guān)變量和非基本因變量的過(guò)程，因此在不久的將來(lái)目標(biāo)函數(shù)調(diào)用值較小的非基本輸入變量將成為基本外部變量[4]。在最優(yōu)解中，當(dāng)以管束為前提的帶有粗誤差的校正符號(hào)是一個(gè)基本可行的解決方案時(shí)，它可以準(zhǔn)確地定位出粗誤差，并對(duì)受誤差傳輸影響的所有參數(shù)進(jìn)行變換。當(dāng)公共領(lǐng)域點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)僅包含少量總誤差時(shí)，至少一種駕駛標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換方法具有獨(dú)特且更準(zhǔn)確的總誤差定位能力，并且還可以更好地抵抗整體誤差的影響。

2.2 公共點(diǎn)分布的影響

社會(huì)公共點(diǎn)分布的比較會(huì)影響準(zhǔn)確性的轉(zhuǎn)換。其次是兩個(gè)方面：公共領(lǐng)域點(diǎn)的數(shù)量和公共領(lǐng)域點(diǎn)的密度。為了消除點(diǎn)位置的精確測(cè)量精度對(duì)轉(zhuǎn)換成精度的影響，上述對(duì)區(qū)域的高精度控制可以在各個(gè)方向上控制激光束監(jiān)控器在各個(gè)方向上的精確測(cè)量偏差。相同的標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別。在該空間中連續(xù)選擇數(shù)個(gè)公共點(diǎn)。公共開放點(diǎn)的數(shù)量將影響轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。當(dāng)獲取至少3個(gè)公共域點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)接站的精度誤差很大。公共區(qū)域點(diǎn)的最終用途越來(lái)越少，中轉(zhuǎn)站的精度誤差也越來(lái)越大。當(dāng)有6個(gè)公共空間點(diǎn)時(shí)，減少公共區(qū)域中的金幣數(shù)量不會(huì)顯著提高轉(zhuǎn)換站的準(zhǔn)確性，但是會(huì)顯著降低測(cè)量結(jié)果的效率[5]。在更多空間中選擇了兩組公共領(lǐng)域點(diǎn)。比較了一組稀疏分布。社交空間中的公眾空間充滿了對(duì)整個(gè)空間的這種精確測(cè)量，而其他人群則密集地分布著。測(cè)量結(jié)果的錯(cuò)誤率在相同級(jí)別上控制相同數(shù)量的公共點(diǎn)，并且計(jì)算轉(zhuǎn)換過(guò)程的準(zhǔn)確度百分比，并且公開露點(diǎn)密度會(huì)極大地影響轉(zhuǎn)換為準(zhǔn)確度。公共領(lǐng)域點(diǎn)越分散，轉(zhuǎn)換的精度越高。在現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)量中，激光跟蹤儀用于建立高精度的測(cè)量和控制領(lǐng)域[6]。公共區(qū)域點(diǎn)需要散布在被測(cè)物體周圍，并填充此測(cè)量方法的整個(gè)空間。

3 結(jié)語(yǔ)

文章應(yīng)用最小二程不等精度估計(jì)理論分析了空間分布當(dāng)中，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的精度分布數(shù)學(xué)模型建立，得出轉(zhuǎn)換精度的數(shù)學(xué)模型為橢球狀向外衰減的曲面簇，以一點(diǎn)為中心，為三維坐標(biāo)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)換提供了依據(jù)。