《计量学报》2002年04期 加入收藏    获取最新 
 基于最小二乘原理的平面任意位置椭圆的评价
 刘书桂;李蓬;那永林
   给出一种基于最小二乘原理的椭圆误差的评价方法。根据平面任意位置椭圆方程的特点 ,用“变量代换”的手法使得复杂的非线性方程线性化。拟合计算一次完成 ,无需进行诸如圆、球体等拟合算法中所需的叠代循环运算。文中给出了其数学模型和具体的计算方法
【作者单位】:天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津300072 (刘书桂;李蓬);天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 天津300072(那永林)
【关键词】:椭圆;最小二乘法;拟合;误差评价
【基金】:国家自然科学基金 (5 9675 0 83 )
【分类号】:TH72
【DOI】:cnki:ISSN:1000-1158.0.2002-04-001
【正文快照】:
  1 引言现代制造业的发展 ,对三坐标测量机的智能化程度要求越来越高 ,这需要不断的对几何量测试技术和计算技术进行深入的研究。其中的一个关键问题是如何完善和充实坐标测量机软件系统 ,使得误差评价更具科学性和可靠性。这要求我们研究先进的数学模型和算法。三坐标测量机有
 
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 Evaluation of the Form Error of Ellipse Based on Least Square Method
 LIU Shu gui;LI Peng;NA Yong lin (State Key Laboratory of Precision Measuring Technology and Instruments;Tianjin University;Tianjin 300072;China)
  An algorithm of evaluating the form error of elliptic profile in a plane is described. It is based on the principle of least square method. The mathematical expression of ellipse at arbitrary position is very complicated with 5 variables and 4th order non linear equation, but this difficulty has been solved. It is simplified by using “variable substitution” technique. The fitting algorithm requires only one time of calculation instead of iterations as same as circle and sphere fitting algorithm. The mathematical equations resulted from the algorithm and calculating method are given in detail.
【Keyword】:Ellipse;Least square method;Fitting;Error Assessment
 【参考文献】 共(2)篇 
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1刘书桂,杨芳,陶晋; 计算几何在测试计量技术中的应用-求解最小外接圆 [J];工程图学学报; 2000年03期
2钱磊,王先逵,吴丹,刘成颖; 中凸变椭圆活塞外圆表面在位测量的研究 [J];机械工程学报; 1999年03期
 【引证文献】 共(35)篇 
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1彭凯,刘书桂,张雪飞,黄风山; 基于椭圆线轮廓度误差评定的椭圆提取方法 [J];光电工程; 2006年12期
2于桂君,习重华; 机器视觉应用于混凝土加料的对接定位方法 [J];工业控制计算机; 2005年05期
3许桢英,唐志豪,李伯全; 基于双目立体视觉的孔心距测量 [J];工具技术; 2007年05期
4黄风山,钱惠芬; 光笔式视觉坐标测量中基于曲线拟合的图像处理方法 [J];工程图学学报; 2005年06期
5梁玉强; 图像粒度测定中部分隐藏颗粒的近似恢复 [J];福建电脑; 2006年05期
6陈先中,侯庆文,叶琳,张红宇; 超声测距系统的高精度中心椭圆算法 [J];北京科技大学学报; 2007年11期
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8季海忠,金惠良,刘成良; 基于图像处理的电梯导轨高精度测量的研究 [J];计算机工程与应用; 2006年21期
9张力宁,张定华; 叶片前缘高精度重建方法研究 [J];航空动力学报; 2006年04期
10张强,王坤,郭丽,高立群; 基于改进GVF和最小二乘法的弱边界椭圆提取 [J];计算机应用; 2007年04期
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1彭凯; 光笔三坐标视觉测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2004年
2韩冰; 车载CCD相机对标定研究 [D];南京师范大学; 2007年
3王慧; 双探头式激光发散角测量系统的研究 [D];哈尔滨工业大学; 2006年
4张志云; 基于图像处理的高精密视觉检测系统 [D];广东工业大学; 2006年
5卞铭; 机器视觉在在线检测中的应用 [D];合肥工业大学; 2006年
6王世秋; 高性能浅海平台测控系统研究 [D];合肥工业大学; 2006年
7陈志强; 基于测量数据的叶片截面特征参数提取技术研究 [D];西北工业大学; 2007年
8陈超; 三坐标测量机光学测头的标定 [D];天津大学; 2005年
9卢开所; 几何形状图像测量 [D];天津大学; 2004年
10唐志豪; 基于双目立体视觉的测量技术研究 [D];江苏大学; 2006年
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1王选择; 正交衍射光栅计量原理及在超精密工作台上的应用 [D];华中科技大学; 2004年
2黄风山; 光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2005年
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1 Image Processing Based on the Principle of Subtraction in Vision Coordinate Measurement System [A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 7) [C]; 2005年
2 Magnetic Deviation Analysis and Compensation of Magnetic Sensors for Navigation [A];第七届国际测试技术研讨会论文集 [C]; 2007年
 【共引文献】 共(295)篇 
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1蔡玉俊,马桂英,李春,刘克成; 基于逆向工程的涡轮导向器敏捷化设计与制造 [J];锻压技术; 2004年04期
2张勇,陈强; 一种基于计算几何方法的最小包容圆求解算法 [J];工程图学学报; 2007年03期
3金飞翔,陈晓怀,杨洪涛,王琦; 悬臂梁式三坐标测量机的误差分析与修正 [J];工具技术; 2007年01期
4石照耀,韦志会; 精密测头技术的演变与发展趋势 [J];工具技术; 2007年02期
5张丽红,张琳,郭俊杰,张涛,李锋,朱利强,吴玉梅; 坐标测量机与ORACLE数据通讯的研究 [J];工具技术; 2004年02期
6杨志文,王晋疆,徐荣伟; 大尺寸工程型面检测 [J];长春理工大学学报; 2002年02期
7何清华,黄志雄,吴万荣,邓伯禄; 水轮机转轮检修装备的研究现状及发展趋势 [J];大电机技术; 2003年02期
8王红敏; 基于三坐标测量机的盘形凸轮廓线测量 [J];工具技术; 2005年11期
9王琦,陈晓怀,杨洪涛,金飞翔; 纳米三坐标测量机的精度设计 [J];工具技术; 2006年07期
10杨洪涛,余晓芬; 准动态测量仪器动态特性的研究 [J];工具技术; 2003年07期
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1解希娟; 三坐标测量机在汽车检测生产线的应用 [D];天津大学; 2004年
2郝健; 中大型ZOO3L数控三坐标测量机项目的开发 [D];天津大学; 2004年
3黄劲; 三坐标虚拟测量及重构技术的研究 [D];武汉理工大学; 2005年
4张玲; 商标图像检索研究与系统实现 [D];湖南大学; 2006年
5杨显惠; 采用逆向工程对叶轮的建模及其数控加工的研究 [D];哈尔滨工程大学; 2006年
6孙晨光; 数字相移相位测量技术及其应用 [D];天津大学; 2004年
7曹新明; 反求工程中散乱数据拓扑和三角曲面重建关键技术研究 [D];湖南大学; 2005年
8彭凯; 光笔三坐标视觉测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2004年
9王慧珍; 加工零件全自动化编程测量和误差补偿 [D];天津大学; 2004年
10蒋东; 快速扫描三坐标激光测量技术研究 [D];东北大学; 2005年
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1姚宝国; 天线罩几何参数测量原理及关键技术研究 [D];大连理工大学; 2003年
2郝平; 基于图像灰度的自由曲面重构算法研究 [D];大连理工大学; 2005年
3石照耀; 复杂螺旋曲面特征线测量的理论与技术研究 [D];合肥工业大学; 2001年
4方海燕; 非正交系非接触坐标测量机关键技术研究 [D];西安理工大学; 2005年
5林慎旺; 三坐标测量机精度检测评定及虚拟坐标系统研究 [D];合肥工业大学; 2004年
6卢荣胜; 视觉准直在线测量技术研究 [D];天津大学; 2000年
7马修水; 三坐标测量机动态误差源分析、建模与修正技术研究 [D];合肥工业大学; 2005年
8粟时平; 多轴数控机床精度建模与误差补偿方法研究 [D];中国人民解放军国防科学技术大学; 2002年
9王军; 航空发动机叶片三维轮廓测量方法研究 [D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所); 2005年
10牛小兵; 光栅投射三维轮廓测量技术的研究 [D];天津大学; 2003年
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1王丹; 全锆铌合金燃料组件下管座三坐标测量程序设计 [A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集 [C]; 2007年
 【同被引文献】 共(399)篇 
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1陈先中,王伟,张争,程素森; 低噪声回波测距系统的电路设计与系统分析 [J];北京科技大学学报; 2005年04期
2缪思恩; 16 位 A/D 转换器 AD7715 及其应用 [J];电测与仪表; 1998年07期
3陆宏志,陆宏志,吴洋洲,陆利蓬,徐力平; 压气机叶片前缘楔形角对前缘分离泡的影响 [J];工程热物理学报; 2002年05期
4杜成,苏光大,林行刚,顾华; 改进的用于人脸对准的多尺度ASM方法 [J];光电子.激光; 2004年06期
5张卫东,张圣训; 高精度超声测距系统 [J];工业仪表与自动化装置; 1994年04期
6梁雁冰,曹剑中,王胡顺; 一种高精度的增量式光学编码器 [J];光子学报; 1998年11期
7温文炯,何方文; 用三坐标仪检测两圆柱轴线定向误差 [J];工程图学学报; 2000年02期
8倪学,韩雪冰; 一种新型结构光栅测微传感器 [J];光学精密工程; 1996年02期
9孙朝明,伏德贵; 几何量测量中的拟合算法 [J];兵工自动化; 2006年01期
10郑德华,张云涛; 基于物体表面散乱三维激光扫描点的三角形格网建立 [J];测绘工程; 2004年04期
 中国优秀硕士学位论文全文数据库找到 10 条
 
1王凯; 工业CT切片图像高精度轮廓提取技术研究 [D];西北工业大学; 2005年
2吴彰良; 视觉传感器结构优化设计与标定技术 [D];合肥工业大学; 2005年
3黄敏; 入侵检测技术的研究与应用 [D];哈尔滨工程大学; 2002年
4彭凯; 光笔三坐标视觉测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2004年
5郭辉; 关节臂式柔性三坐标测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2005年
6肖虹; 激光干涉式大量程表面轮廓仪的研制 [D];华中科技大学; 2004年
7任潇潇; 复杂曲面坐标测量的建模与应用 [D];合肥工业大学; 2003年
8王军伟; 叶片类曲面造型中的参数网格优化技术研究 [D];西北工业大学; 2003年
9张备伟; 摄像机定标方法研究 [D];安徽大学; 2001年
10刘兴荣; 用于移动机器人的立体视觉技术 [D];河北工业大学; 2003年
 中国博士学位论文全文数据库找到 7 条
 
1王静; 面向复杂产品的工业CT图像重建与分析技术 [D];西北工业大学; 2004年
2曾文涵; 双树复小波表面分析模型及加工过程形貌辨识方法研究 [D];华中科技大学; 2005年
3王选择; 正交衍射光栅计量原理及在超精密工作台上的应用 [D];华中科技大学; 2004年
4杨练根; 基于微恒力位移传感器的表面形貌测量系统和二维Motif评定方法 [D];华中科技大学; 2004年
5张勇斌; 基于单幅编码图像三维场景不标定欧氏重构技术 [D];合肥工业大学; 2004年
6曾吉勇; 折反射全景立体成像 [D];四川大学; 2003年
7朱铮涛; 基于计算机视觉图像精密测量的关键技术研究 [D];华南理工大学; 2004年
 西文参考文献找到 10 条
 
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10Scharstein D, Szeliski R; A taxonomy and evaluation of dense two frame stereo correspondence algorithms [M];International Journal of Computer Vision; 2002年
 【二级参考文献】 共(5)篇 
 中国期刊全文数据库找到 5 条
 
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3高凯,王洪生,张红权; 活塞裙部轮廓的测量与统计工序控制系统 [J];汽车工艺与材料; 1996年03期
4洪永成,杨德生,徐旃禹; 中凸变椭圆活塞裙部加工工艺及设备改造 [J];汽车工艺与材料; 1996年10期
5刘书桂,杨芳,邹志华,陈友林; 计算几何在测试计量技术中的应用——求解最大内接圆 [J];仪器仪表学报; 1998年06期
 【二级引证文献】 共(19)篇 
 中国期刊全文数据库找到 8 条
 
1杨旭东,陈育荣,谢铁邦; 基于迈克尔逊干涉原理的高精度位移传感器 [J];工具技术; 2007年06期
2黄风山,钱惠芬; 光笔式视觉坐标测量中基于曲线拟合的图像处理方法 [J];工程图学学报; 2005年06期
3王莹,廖俊必,季立江,李代生; 基于图像分割技术的压痕直径图像测量 [J];兵工自动化; 2007年02期
4黄风山,岳彦芳; 光笔式视觉传感技术中控制点坐标测量值的修正 [J];传感技术学报; 2007年11期
5许正文,姚连璧; 基于稳健估计的直接最小二乘椭圆拟合 [J];大地测量与地球动力学; 2008年01期
6黄风山,刘书桂,彭凯; 光笔式视觉测量中被测特征点像面坐标提取方法的研究 [J];机床与液压; 2005年10期
7余皓; 曲线长度测量仪的设计与实现 [J];机械与电子; 2007年10期
8范祥,卢道华,王佳; 机器视觉在工业领域中的研究应用 [J];现代制造工程; 2007年06期
 中国优秀硕士学位论文全文数据库找到 9 条
 
1郭延平; 三坐标测量机光栅信号采集处理系统的接口研究 [D];天津大学; 2005年
2邓晓慧; 图案加工轨迹视觉测量算法研究及系统实现 [D];广东工业大学; 2007年
3陈志强; 基于测量数据的叶片截面特征参数提取技术研究 [D];西北工业大学; 2007年
4徐丹; 基于视觉的机器人动作模仿研究 [D];河北工业大学; 2006年
5廖艳春; 表面形貌测量中计量型工作台及参数评定研究 [D];华中科技大学; 2006年
6孙艳玲; 基于垂直位移扫描的表面轮廓综合测量仪 [D];华中科技大学; 2006年
7邹华东; 数字伺服聚焦表面轮廓仪的研制 [D];华中科技大学; 2006年
8刘俏; 基于改进遗传算法的摄像机标定技术的研究 [D];大连理工大学; 2007年
9张悦; 受电弓动态包络线视觉检测系统研究 [D];西南交通大学; 2008年
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1黄风山; 光笔式单摄像机三维坐标视觉测量系统关键技术的研究 [D];天津大学; 2005年
 中国重要会议论文全文数据库找到 1 条
 
1王莹,季立江,李代生; 布氏硬度试验压痕直径的图像测量及实现 [A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集 [C]; 2006年
 【相似文献】 
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1刘书桂,李蓬,那永林; 基于最小二乘原理的平面任意位置椭圆的评价 [J];计量学报; 2002年04期; 7-9
2盛尚雄; 一种新型椭圆仪的研制 [J];标准化报道; 1997年04期; 41-42
3裴家度; 计算弹簧管的图解法 [J];仪表技术与传感器; 1987年01期; 16-19
4白作霖,赵汝嘉,张定红,张洁红; 基于CNC坐标测量机的自由曲面曲线自动检测及处理系统 [J];西安交通大学学报; 1995年10期; 75-80
 中国优秀硕士学位论文全文数据库
 
1姚实颖; 基于620~6200—eV能区X射线探测的双通道椭圆弯晶谱仪的研究 [D];重庆大学; 2003年
2高洁; 双通道椭圆弯晶谱议的设计及实验研究 [D];重庆大学; 2004年