平面内直线度误差最小区域法的完备性研究

针对国家标准GB/T 11336-2004中用于平面内直线度误差最小包容区域评定的极点计算法对有些数据的处理结果不符合最小包容区域的高-低-高或低-高-低原则,即存在不完备性,因此提出定向极点搜索与迭代的评定方法。理论分析和平面内直线度误差数据的处理实例证明本方法完全符合平面内直线度误差评定的最小包容区域的高-低-高或低-高-低原则。数据处理的结果还进一步显示新方法完备性好,评定结果精准、可靠,计算过程绝对收敛、速度也更快,可以克服国家标准GB/T 11336-2004中平面内直线度误差评估的极点计算法存在的缺陷。     

基于最小区域法的平面内直线度误差评定方法可视化设计

在直线度误差评定方法中,最小区域法为国家标准规定的精度最高的评定方法,但在最小区域法求解平面内直线度误差时存在着不可视化和数学模型不完善的问题,所以针对上述问题,本文在两端连线法和最小二乘法的基础上应用几何学原理和优化理论设计了一种基于最小区域法的数学模型。该数学模型的建立可进一步完善最小区域准则,并对基于最小区域法的平面内直线度误差的数字化评定具有很好的指导作用。     

基于最小包容区域的球度误差评定方法

针对球度误差评定方法存在原理误差或模型误差,提出了一种符合最小包容区域定义的球度误差评定方法,即将几何搜索逼近算法与基于最小包容区域法的球度误差评定的几何结构和定义结合起来的准确评定方法。对仿真数据和其他文献中的数据进行了评定。所提方法与其他方法的评定结果表明,所提方法可以准确地找到最小包容区域球的球心并给出球度误差的精确解。     

评定直线度误差的最小二乘法

直线度误差的评定方法,根据评定基准线的不同,可以分为包容线法、两端点连线法和最小二乘法。包容线法和两端点连线法计算导轨直线度误差,《机械制造》1982年第4期“床身导轨精度的计算”一文已作介绍、本文介绍最小二乘法计算直线度误差。把误差曲线的一元回归直线作为直线度的评定基准线,作图计算直线度的方法,由于回归直线的回归系数是用最小二乘法计算的,故此法称之为最小二乘法。一、原理按回归分析方法,我们用一元回归直线作为误差的评定基准线。其方程为: y=ax+b(1)式中回归系数a、b通常用最小二乘法来计算。设在测量长度每一档x_i上,对应着直线度误差实     

最小二乘与鱼群混合优化方法评定直线度误差的研究

为快速、精确的进行空间直线度误差评定,提出了一种最小二乘算法与人工鱼群算法相结合的混合优化算法解决该问题。首先利用改进的最小二乘算法获取过测点集合算术平均中心的最小二乘拟合直线,然后在该直线向量邻域内均匀生成人工鱼群算法的初始解,进而基于旋转逼近策略应用改进后的人工鱼群算法搜索最小包容圆柱的轴线参数。通过在经典人工鱼群算法中引入变异和淘汰机制,对传统鱼群算法中的聚群、觅食等行为加以改进,有效提高了鱼群算法的优化效率和稳定性。实验及仿真结果表明:文中算法与遗传算法、粒子群算法等其它多种算法相比具有更高的正确度,非常适合空间直线度误差的精确评定。     

平面直线度误差数值分析判定

建立直线度误差的相对坐标,基于最小二乘对坐标内的离散点进行曲线拟合,而后对其进行相似坐标变换,利用数值分析方法得到坐标变换的一系列旋转因子(旋转参数)与满足最小条件的包容区域,最后通过比较法实现对直线度误差的数值判定.文中给出一实例,验证了该方法的可行性与有效性.     

评定直线度误差数据处理方法的分析与比较

用基础的测量方法和数据处理方法对直线度误差进行评定。测量方法采用水平仪的节距法。数据处理方法采用两端点连线法、最小二乘法、最小区域法。每一种方法都分别用计算法和作图法评定直线度误差。采用不同的方法对同一组数据评定直线度误差,其结果不尽相同,并对其精度进行比较,从而得出应用这三种方法评定直线度误差的差别。     

基于遗传算法的圆度公差评定法与采用最小二乘法评定的比较

根据提出的计算模型,对基于遗传算法的圆度误差评定和传统上采用最小二乘法的评定算法进行了比较分析,根据方法本身的特点和计算结果,分析了二者的不同点以及在工程应用中的适用场合.所构造的模型包括边界控制点和区域随机点,其中边界控制点模拟了由圆度误差最小区域条件所定义的最大内切圆和最小外切圆,而区域随机点模拟了实际情况下测试点的随机性和不确定性.计算结果表明基于遗传算法的圆度评定法精度较高,优于基于最小二乘法的评定算法.     

基于机器视觉零件轴线直线度误差测量的研究

轴类零件的直线度误差是判断其是否合格的一个重要标准。针对接触测量轴零件直线度误差效率低、精度不高等问题,设计一个针对小型轴类零件直线度误差测量的平台;采用一种基于自适应阈值的八邻域空心梯度加权的清晰度评价函数用于相机自动对焦,经图像预处理、形态学操作、亚像素级边缘坐标提取后,通过径向局部区域搜索的方法得到零件中心轴线;提出基于最小区域的大变异双切点交叉遗传算法来评定零件中心轴线的直线度误差;采用图像用户界面集成评定算法。结果表明文中方法评定误差优于最小二乘法、分割逼近法和最小区域法,与文献中算法的评定结果基本一致。最后与三坐标测量仪测量结果进行对比,其中94%以上的测量结果相差10μm以内,因而本检测系统能够用于小型轴类零件轴线的直线度误差的测量中。     

智能直线度测量仪的推理机制的研制

为了实现直线度误差的自动检测,根据评定直线度误差的最小包容区域法的原理,在对具有图像采集和识别功能的直线度测量仪的推理机制的研制中提出了采用启发式搜索的策略,"剪枝"原本较大的状态空间,并构造一个优先级队列,以优化搜索路径、节省搜索时间.还介绍了针对直线度误差最小包容区域评定法而创建的逐点划线-比较法的原理,设计了图像数据处理中的算法(包括甄别措施),最后以实例说明了具有图像采集和识别功能的直线度测量仪如何实现直线度误差的自动评定.     

直线度误差评定方法简述

本文简要叙述了用两端点法、最小二乘法和最小区域法来评定平面内直线度误差的求解方法和步骤。     

基于光学扫描法的导轨直线度测量方法

基于多测头光学扫描法对导轨直线度的在位测量方法,提出一种新的倾角补偿的三测头扫描方法。介绍了测量原理,推导了基于最小二乘法的直线度形状重构方法,重构出的形状可精确反映直线度误差的高频成分,且对测量噪声有良好抑制能力。对算法进行了仿真验证,并由实验验证了提出方法的有效性。实验结果表明,该方法可以精确地还原出台阶状的直线度形状,测量标准偏差在10μm以内。     

A new minimum zone method for evaluating straightness errors

A new minimum zone method for straightness error analysis is proposed in this article. Based on the criteria for the minimum zone solution and strict rules for data exchange, a simple and rapid algorithm, called the control line rotation scheme, is developed for the straightness analysis of planar lines. Extended works on the error analysis of spatial lines by the least parallelepiped enclosures are also described. Some examples are given in terms of the minimum zone and least-squares. Finally, this easy-to-use method is illustrated by an example that demonstrates that, for a planar line, the minimum zone solution can even be found without the use of a computer.     

一种机器视觉加权最小二乘解法

为了进一步提高机器视觉的重建精度,本文首次从参数方程的角度来重新审视机器视觉系统以及在此方程上提出了加权的最小二乘方法。机器视觉系统中,重建精度将随相机布局的不同而不同,即随相机与特征点的距离以及旋转矩阵的不同而变化。原有解算方法,并不区分这些不同,利用最小二乘法求取拟合误差最小点。针对这一不足,本文首先改变了机器视觉系统的基础,利用参数方程来描述系统模型,在此基础上,推导了加权的最小二乘方法,给有大误差布局的相机较小的加权,从而进一步提高精度。这种算法的关键是对权重的估计。文章最后的仿真和实验验证了本文算法的有效性。     

基于最小二乘法的智能校验方法

介绍了一种检测仪器的智能校验方法;着重描述了基于最小二乘法的校验算法;该智能校验方法充分利用微处理器的数据处理能力,使校验操作变得简单方便,同时降低了仪器对于内部器件稳定性的要求。     

基于最小二乘法的电化学传感器温漂补偿研究

现有的电化学氢气传感器其温度特性不太理想,传感器输出的灵敏度与零点值随温度的变化发生漂移,测量精度不高,误差较大,因此需对其进行温度漂移补偿[1-4]。基于最小二乘法改进了一种多项式曲线拟合方法,通过一定的条件约束和工程估算,得到一种温度漂移补偿算法[5]。利用该算法对不同温度下的实测数据进行处理,极大改善了环境温度变化对系统输出的影响,通过理论数据和实测数据验证了算法的有效性和可行性,并用于工程实践。     

基于蒙特卡罗法与GUM法的直线度测量不确定度评定

由于形位误差测量的复杂性和测量结果评定的多样性,导致在实际测量结果中形位误差的不确定度评定成了难题。通过GUM法和蒙特卡罗法对直线度的测量不确定度进行评定。首先,根据最小二乘法得到直线度的误差模型;然后采用GUM方法对测量结果进行不确定度评定,采用蒙特卡罗仿真方法对测量值进行模拟仿真,从而得到直线度误差的不确定度;设置实验对比,通过数据分析验证了蒙特卡罗方法评定的可行性,为形位误差测量结果不确定度评定提供了更加简便的方法。