[發明專利]一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法

有效

• 申請號: 202110204337.4
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112902844B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 秦鋒;鹿松;姜洋;汪金海;陳偉星;安文斌;李來新
• 申請（專利權）人: 三門核電有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01B11/08;G06T17/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 汪丹琪

1.一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，方法包括：

步驟S01，建模終端接收激光跟蹤儀采集的若干個設備圓形端口三維坐標點的數據；

步驟S02，建模終端將全部的設備圓形端口三維坐標點的數據重心化后采用奇異值分解算法擬合出圓形端口所在平面方程，然后根據圓形端口所在平面方程及平面方程的系數和平面方程的常數獲得每個設備圓形端口三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差；

步驟S03，建模終端通過全部的設備圓形端口三維坐標點的數據、圓形端口所在平面方程的系數和常數、每個設備圓形端口三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差，計算優化獲得最佳設備圓形端口圓心及最佳設備圓形端口半徑；

步驟S04，建模終端通過步驟S03優化獲得的設備圓形端口所在平面的最佳方程的最佳系數和最佳常數、最佳設備圓形端口圓心、最佳設備圓形端口半徑求得每個設備圓形端口三維坐標點的空間偏差值后，計算空間偏差RMSE值，將每個設備圓形端口三維坐標點的空間偏差值與空間偏差RMSE值對比，若空間偏差值超過預設倍數空間偏差RMSE值，則這些空間偏差值、空間偏差RMSE值對應的三維坐標點為異常點，將異常點全部剔除并回到步驟S02，否則進入步驟S05；

步驟S05，建模終端通過步驟S03優化獲得的設備圓形端口所在平面的最佳方程的最佳系數和最佳常數、最佳設備圓形端口圓心、最佳設備圓形端口半徑，對設備圓形端口構建模型。

2.根據權利要求1所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，所述若干個設備圓形端口三維坐標點均勻分布在設備圓形端口上。

3.根據權利要求1所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，在步驟S02中，將全部的設備圓形端口三維坐標點的數據重心化后采用奇異值分解算法擬合出圓形端口所在平面方程具體包括：建模終端先計算每個設備圓形端口三維坐標點的重心坐標，將所有設備圓形端口三維坐標點的重心坐標組合成矩陣，然后對矩陣M進行奇異值分解并通過獲得的最小奇異值獲得平面方程的系數，再通過平面方程的系數計算平面方程的常數。

4.根據權利要求3所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，在步驟S02中，根據圓形端口所在平面方程及平面方程的系數和常數獲得每個設備圓形端口三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差具體包括：建模終端將每個設備圓形端口三維坐標點代入圓形端口所在平面方程后，除以平面方程的全部系數平方和開根號后的值，然后獲取每個三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差。

5.根據權利要求1所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，所述步驟S03具體包括：建模終端計算每個設備圓形端口三維坐標點到每個設備圓形端口的徑向偏差，然后以每個設備圓形端口三維坐標點到每個設備圓形端口的徑向偏差平方和為對象構建函數，再通過預設算法優化函數，計算最佳設備圓形端口圓心及最佳設備圓形端口半徑。

6.根據權利要求5所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，所述預設算法為LM算法。

7.根據權利要求1所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，所述步驟S04中求得每個設備圓形端口三維坐標點的空間偏差值具體包括：建模終端通過設備圓形端口所在平面的最佳方程的最佳系數和最佳常數、最佳設備圓形端口圓心、最佳設備圓形端口半徑計算每個設備圓形端口三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差、每個設備圓形端口三維坐標點到每個設備圓形端口的徑向偏差，將每個設備圓形端口三維坐標點到設備圓形端口所在平面的法向偏差與每個設備圓形端口三維坐標點到每個設備圓形端口的徑向偏差的平方和開根號獲得每個設備圓形端口三維坐標點的空間偏差值。

8.根據權利要求7所述的一種基于激光跟蹤的設備圓形端口建模方法，其特征在于，所述步驟S04中計算空間偏差RMSE值具體包括：建模終端將全部設備圓形端口三維坐標點的空間偏差值平方和累加后除以設備圓形端口三維坐標點的總數，然后開根號獲得空間偏差RMSE值。