[發(fā)明專利]一種基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110311170.8
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102445174A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉桂雄;姜焰鳴;陳佳異
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01B21/30
• 分類號: G01B21/30
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種平面度的評定方法，尤其涉及一種基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法。

背景技術(shù)

隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和先進制造水平的提高，在現(xiàn)代化工業(yè)制造中特別是在精密制造等領(lǐng)域，對工件和結(jié)構(gòu)的幾何尺寸精度都有較高的精度要求。平面作為工業(yè)產(chǎn)品一種最常見的幾何尺寸，在實際應(yīng)用中多作為承壓平面和基準平面。如果工件的平面度一旦超出了設(shè)計要求，將會導致承壓面的受力不均，容易引起承壓面局部變形或損壞，或是引起以該平面為基準的部件的幾何尺寸失準，最終會影響整個結(jié)構(gòu)的功能、壽命和安全性等。

因此，為了滿足工業(yè)產(chǎn)品平面設(shè)計的精度要求，不僅需要精密的加工手段，同時更需要高準確度的形位誤差評定。準確的評定一方面能夠準確判斷工件是否合格，另一方面可以反過來指導加工，避免不必要的重復(fù)加工而帶來的資源浪費。因此，平面度的準確評定有著非常重要的意義。但是，為了能夠盡可能真實準確地反映表面的情況，必然要對被測表面進行充分采樣，盡可能多地獲取表面測量點。在這種情況下，如果用傳統(tǒng)方法評定平面度，則很難同時達到高準確度和高計算速度，因此，如何能夠快速準確地對多測量點的平面度進行評定成為一個重要研究問題。

目前，平面度評定的方法有最小二乘法，搜索法、計算幾何法等。最小二乘法計算速度較快，但使用最小二乘平面代替最小區(qū)域平面，評定準確度難以保證；搜索法計算準確度較高，但在迭代搜索中容易陷入局部最優(yōu)；計算幾何法計算準確度高，但是需要通過全部枚舉發(fā)求得最小區(qū)域平面，計算復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法，降低計算復(fù)雜度、提高計算效率和評定結(jié)果的準確度。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明所涉及的一種基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法，該方法包括以下步驟：

對被測平板表面的點進行采樣，獲取各點的三維坐標測量值；

對測量點進行預(yù)處理，計算所有測量點對應(yīng)的三維凸殼，剔除凸殼內(nèi)的測量點，保留凸殼上的測量點；

采用支持向量回歸法——ε-SVR求出測量點集的最小包容區(qū)域平面；

計算各測量點到最小包容區(qū)域平面的距離，最大距離與最小距離之差為所求平面度。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是：

利用凸殼算法對原始測量點集進行預(yù)處理，剔除與最小區(qū)域平面無關(guān)的測量點，保留與最小區(qū)域平面相關(guān)的測量點，從而減少了計算數(shù)據(jù)量，提高了計算效率；支持向量回歸方法與最小包容區(qū)域的平面度定義在機理上一致，利用該方法求測量點集的平面度，完全符合最小條件的平面度的定義，因此提高了評定結(jié)果的準確度。

附圖說明

圖1為基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法流程圖；

圖2為測量點集預(yù)處理方法示意圖；

圖3為ε-SVR求最小包容區(qū)域平面的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述：

本實施例提供了一種基于支持向量回歸的多測點平面度評定方法。

參見圖1，該方法主要包括以下步驟：

步驟10對被測對象表面采樣，獲取所有測量點的三維坐標；

步驟20求測量點集的凸殼，剔除凸殼內(nèi)的測量點，保留凸殼上的測量點；

步驟30采用支持向量回歸法ε-SVR求出測量點集的最小包容區(qū)域平面；

步驟40計算各測量點到最小包容區(qū)域平面的距離，最大距離與最小距離之差即為所求平面度。