一种计算垂线偏差的抗差最小二乘严密解法

针对当前利用大地水准面模型求解垂线偏差精度不高、稳健性差的问题,设计了一种严密的垂线偏差抗差最小二乘解法.首先,基于大地水准面与垂线偏差的关系,采用EGM2008 (Earth Gravity Model 2008)重力场模型计算参数初始解;然后,引入中位数抗差法,并选用Huber权函数计算等价权,迭代计算出稳健的垂线偏差最小二乘解;最后,结合两个实测算例对设计方法进行验证.试验结果表明,该方法计算的垂线偏差分量与约定真值最大偏差在0.5′′左右,相较于对比方法精度更高;同时,该方法能有效抵抗粗差值的影响,具有较强的稳健性.     

基于共有单平面的点云拼接技术研究

提出基于共有单平面的点云拼接技术。首先进行共有平面的提取、拟合,精确计算平面的法向量|再运用平面的法向量信息,求取旋转角构造旋转矩阵|最后通过平面的中心点进行坐标平移,完成点云拼接。分别通过模拟数据和实验数据验证了该算法的正确性。     

一种多尺度自适应点云坡度滤波算法

点云坡度滤波算法原理简单、易于实现,为进一步提升坡度滤波算法的自适应性,提出了一种多尺度自适应点云坡度滤波算法.首先,在数据预处理的基础上引入虚拟网格对点云数据进行分割;然后,利用距离加权的方式逐次计算网格点的坡度角,结合k均值聚类和正态分布自适应确定滤波阈值;最后,使用多尺度策略逐级缩小网格尺寸实现点云数据的精细滤波...     

赋形旋转抛物面天线母线自适应分段拟合

赋形旋转抛物面天线母线拟合常用的方法包括多项式整体拟合和等间隔分段拟合,多项式整体拟合结果阶次高、计算量大,且高阶多项式在边缘处拟合的结果容易振荡;而等间隔分段拟合则是对母线数据按等间隔分段,分段方式具有一定的盲目性,容易造成拟合参数多、光滑性差等问题.针对上述问题,提出了一种基于母线拟合残差分布的自适应分段拟合方法,该方法包括初始整体拟合和分段拟合两步,初始整体拟合用以确定各离散点的拟合残差分布,分段拟合先参照残差分布情况对离散点数据分段,然后采用低阶多项式对各段数据进行拟合.经过实例拟合对比,该方法可避免高阶拟合的不稳定性,减少了分段数,更适用于赋形旋转抛物面天线母线的拟合.     

剔除误同名点的约束改进ICP算法

ICP算法及其改进算法可以自动精确地将多视点云拼接在一起,但ICP算法收敛速度较慢,且容易收敛到局部极值。针对有粗略拼接和无粗略拼接的多视点云两种情况,为了提高ICP算法的收敛速度,该文分别提出了点对坐标约束法和自适应阈值法来剔除错误的同名点对。通过实验数据对提出的算法进行了验证,结果显示新算法提高了收敛速度。     

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融合点、体素和对象特征的多基元点云分类

单一基元分类方法难以全面描述复杂的点云场景,采用多基元进行分类成为一种趋势,提出了一种融合点、体素和对象特征的点云分类方法。主要包括4个方面：① 分别确定各层面分类基元,点基元方面采用最优邻域方法,体素基元方面基于八叉树方法进行体素划分,对象基元方面使用改进的多要素分割方法进行点云分割;② 提取各基元分类特征,首先提取点基元分类特征并进行局部线性约束编码(Locality-constrained Linear Coding, LLC),然后以此为基础提取体素基元和对象基元的潜在狄利克雷分布特征(Latent Dirichlet Allocation, LDA)和最大池化特征(Max Pooling, MP);③ 降低分类特征维度,利用随机森林变量重要性算法对分类特征进行筛选与降维;④ 进行点云分类,使用随机森林算法实现点云分类。采用3种不同类型的点云数据进行试验,结果表明融合3种基元特征的分类精度相比于点基元分类分别提升了1.43%、7.02%和2.48%,分类特征降维可以有效降低特征冗余度,分类器分类时间减少约70%;通过与其他算法的对比,新算法分类精度更优,且适用于多种场景点云数据的分类。     

电子经纬仪交会测量系统在大型天线精密安装测量中的应用

由于某卫星通信天线面积大、结构非圆对称,对测量精度要求高(测点精度要求为±0.3mm),决定采用大尺寸工业测量系统方法中的电子经纬仪测量系统。系统由3台T3000A电子经纬仪组成。控制网由6个9～16m高的测量墩构成。采用T3000A测角、TC2003测边,数据处理后边角网的点位精度在±0.3mm以内。3台仪器建立系统的尺度精度优于10-5。测量772点用时4h以内,交会精度优于0.3mm(RMS)。经过几次反复的调整,主面的表面精度优于0.5mm(RMS),满足了电气测试的要求。     

变形监测网稳定点选取的平方型Msplit相似变换法

针对现有参考网稳定点选取方法在不稳定点数较多时正确性和稳健性不足的问题,通过引入平方型M_split相似变换,提出了一种稳健的稳定点选取方法,在不稳定点较多、甚至不稳定点数超过稳定点数的情况下仍然有效。具体思路是：在计算两期坐标的相似变换参数时,利用平方型M_split估计将参考点组一分为二,取点数多的一组为稳定点组并继续分裂,直至两个点组对应的相似变换参数无明显差异时停止,利用最终的稳定点组计算相似变换参数来开展变形分析。试验结果表明,当参考网中存在变形量较大的点或不稳定点总数接近甚至超过稳定点数时,本文方法与传统S变换和抗差S变换相比,稳定点的判断正确率最高,求得的变形量与模拟变形量相差最小,稳定点组对应的两期坐标差均方根最小,能够正确反映控制点的实际变形。     

“DMY-1”型断面仪数据通讯与程序实现

介绍了“DMY-1”型断面仪的数据采集，针对不同档次的数据采集器，介绍了如何用DOS和Windows语言开发数据采集软件。为解决类似问题提供一些帮助。