[發(fā)明專(zhuān)利]用于工業(yè)測(cè)量設(shè)計(jì)對(duì)比分析的亂序點(diǎn)集自動(dòng)匹配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210050813.2
• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103294840A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘國(guó)榮;郭巍;張鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

1.一種用于工業(yè)測(cè)量設(shè)計(jì)對(duì)比分析的亂序點(diǎn)集自動(dòng)匹配方法，其特征在于，包括以下步驟：

401)服務(wù)器分別接收來(lái)自設(shè)計(jì)點(diǎn)集數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)計(jì)點(diǎn)集數(shù)據(jù)和測(cè)量點(diǎn)集數(shù)據(jù)庫(kù)中的測(cè)量點(diǎn)集數(shù)據(jù)；

402)服務(wù)器分別計(jì)算兩點(diǎn)集內(nèi)各點(diǎn)間相對(duì)距離，得兩點(diǎn)集相對(duì)距離序列；

403)服務(wù)器對(duì)兩點(diǎn)集相對(duì)距離序列按快速排序法分別進(jìn)行降序排列；

404)服務(wù)器進(jìn)行邊長(zhǎng)匹配，即從兩點(diǎn)集相對(duì)距離序列中分別取距離最長(zhǎng)的邊，按照邊長(zhǎng)匹配策略進(jìn)行匹配，若匹配失敗，則結(jié)束；若匹配成功，則獲取一對(duì)匹配邊；

405)服務(wù)器分別計(jì)算兩點(diǎn)集中各點(diǎn)到步驟404)獲得的各自匹配邊的距離，得兩個(gè)點(diǎn)線距離序列；

406)服務(wù)器將兩個(gè)點(diǎn)線距離序列分別降序排列；

407)服務(wù)器進(jìn)行垂距匹配，即以最大點(diǎn)線距作為匹配對(duì)象，按垂距匹配策略進(jìn)行匹配，若匹配失敗，則以次大點(diǎn)線距進(jìn)行匹配，直至匹配成功或遍歷完所有點(diǎn)線距，若最終失敗，則執(zhí)行步驟408)；若匹配成功則獲取第1組點(diǎn)對(duì)，即最大點(diǎn)線距點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟409)；

408)服務(wù)器獲取次長(zhǎng)邊，然后轉(zhuǎn)到步驟404)進(jìn)行邊長(zhǎng)匹配；

409)服務(wù)器進(jìn)行端點(diǎn)匹配，即確定匹配邊兩端點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，用步驟407)匹配得到的點(diǎn)對(duì)和步驟404)匹配得到的對(duì)應(yīng)邊，通過(guò)端點(diǎn)匹配策略來(lái)確定該邊兩端點(diǎn)在測(cè)量點(diǎn)集和設(shè)計(jì)點(diǎn)集中的對(duì)應(yīng)關(guān)系，若確定失敗，則執(zhí)行步驟410)；若確定成功，則獲取了第2組和第3組點(diǎn)對(duì)，然后執(zhí)行步驟411)；

410)服務(wù)器獲取次長(zhǎng)垂距，轉(zhuǎn)到步驟407)進(jìn)行垂距匹配；

411)服務(wù)器通過(guò)得到的3對(duì)公共點(diǎn)，依據(jù)最小二乘原理，按照轉(zhuǎn)換公式來(lái)計(jì)算測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)系到設(shè)計(jì)點(diǎn)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù)；

412)依據(jù)步驟411)中計(jì)算得到的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，服務(wù)器進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)一轉(zhuǎn)換計(jì)算；

413)服務(wù)器通過(guò)統(tǒng)一坐標(biāo)系后的設(shè)計(jì)點(diǎn)集和測(cè)量點(diǎn)集通過(guò)點(diǎn)間距離偏差來(lái)確定所有點(diǎn)對(duì)關(guān)系，同時(shí)得到所有點(diǎn)對(duì)差值；

414)服務(wù)器用所有差值不超限的點(diǎn)對(duì)參與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算，以獲取整體精度最優(yōu)的轉(zhuǎn)換參數(shù)；

415)服務(wù)器重新計(jì)算設(shè)計(jì)偏差，若精度不滿足設(shè)定值，則執(zhí)行步驟416)；若精度滿足設(shè)定值，則執(zhí)行步驟417)；

416)服務(wù)器將設(shè)計(jì)偏差大于閾值的點(diǎn)對(duì)剔除，然后執(zhí)行步驟414)；

417)服務(wù)器輸出設(shè)計(jì)對(duì)比分析結(jié)果，包括剔除的誤差較大的測(cè)點(diǎn)，然后結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于工業(yè)測(cè)量設(shè)計(jì)對(duì)比分析的亂序點(diǎn)集自動(dòng)匹配方法，其特征在于，所述的邊長(zhǎng)匹配策略為：

以設(shè)計(jì)點(diǎn)集為基準(zhǔn)，通過(guò)選擇測(cè)量點(diǎn)集中的邊來(lái)執(zhí)行匹配，記設(shè)計(jì)點(diǎn)集與測(cè)量點(diǎn)集中參與匹配的邊分別為L(zhǎng)_AB和L_XY，其中，A、B為L(zhǎng)_AB的兩端點(diǎn)，X、Y為L(zhǎng)_XY的兩端點(diǎn)，并記匹配模糊度ΔE為3σ，其中σ為測(cè)量中誤差與建造或焊接中誤差的模和；

若兩邊長(zhǎng)度滿足下式

L_XY-2ΔE≤L_AB≤L_XY+2ΔE，

則匹配成功，否則，X和Y不全部屬于共同點(diǎn)集P或測(cè)量誤差過(guò)大；

若匹配成功，則獲取一對(duì)匹配邊，否則，以次長(zhǎng)邊匹配，直至匹配成功或遍歷完所有邊。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于工業(yè)測(cè)量設(shè)計(jì)對(duì)比分析的亂序點(diǎn)集自動(dòng)匹配方法，其特征在于，所述的垂距匹配策略為：

記點(diǎn)C到L_AB的垂距為d₁，點(diǎn)Z到L_XY的垂距為d₂，若d₁、d₂滿足下式

d₂-2ΔE≤d₁≤d₂+2ΔE，

則匹配成功，由此可得一組對(duì)應(yīng)點(diǎn)；

否則，點(diǎn)Z在設(shè)計(jì)點(diǎn)集中不存在對(duì)應(yīng)點(diǎn)或測(cè)量誤差過(guò)大。