三次样条插值在称重仪表误差补偿中的应用

介绍了采用三次样条曲线插值方法对称重仪表的非线性误差进行修正的方法,该修正方法对于线性误差较大的传感器有很好的补偿效果,在某些测量精度较高的场合采用三次样条曲线插值可以获得比流行的多段折线线性补偿方法更高的精度。通过对一款5位半仪表采用三种误差处理方法比较,验证了三次样条曲线插值误差补偿方法对传感器误差的补偿效果。该方法对于其他的数据采集系统精度提升有一定的借鉴意义。     

一种加Blackman-Harris窗的电网谐波检测方法

传统的电网谐波分析方法存在很大的误差,而加窗插值算法能够很好的克服传统检测方法存在的缺点,提高电网谐波的加测精度.由于Blackman-Harris窗函数能够有效地抑制频谱分析长范围的泄露,本文采用三次样条插值修正的原理,推导了基于Blackman-Harris窗函数的三系样条插值修正公式,并利用MATLAB软件对该算法进行仿真.     

压电陶瓷致动器迟滞曲线插值算法研究

压电陶瓷致动器在精密定位机构中得到了广泛的应用,但其本身固有的非线性迟滞特性严重影响到机构定位控制的精度。通过实验测试压电陶瓷致动器迟滞曲线,对比分析了线性插值、一元三次插值以及三次样条插值三种插值算法的插值效果。实验表明,电压上升阶段采用一元三次插值算法插值和电压下降阶段采用三次样条插值算法插值可取得较好的插值效果。     

楔顶双孔受感器试验数据处理方法研究

楔顶双孔压力受感器可以用来获取三维动态流场数据.本文分别采用三次样条插值、最小二乘法拟合和线性插值等三种方法,对基于楔顶双孔高频压力受感器试验数据进行了分析研究,结果表明线性插值法较样条插值、最小二乘法具有更高的精度.     

基于数据拟合插值的自适应姿态估计算法

针对高精度惯导输出信息的频率有限,不能很好地满足移动卫星通信控制精度的问题,提出了一种基于数据拟合插值的Sage-Husa自适应卡尔曼滤波姿态估计算法。通过采用三次样条插值提高高精度惯导输出数据的频率,增加系统单位时间内的估计次数;通过自适应卡尔曼滤波算法不断修正滤波误差,避免系统因参数匹配不当引起的滤波发散。实验结果表明:数据拟合插值弥补了系统数据更新频率低的不足,自适应滤波提升了系统应对不同环境的鲁棒性。天线波束姿态估计精度和测控精度也得到明显提高,满足宽带移动卫星通信的波束指向需求。     

基于改进型B样条分层插值的汽车零件检测研究

在汽车零件的在线装配过程中,为了减小由理论数模与实际位置之间的偏差导致的装配误差,设计了改进型B样条分层插值算法。首先,根据点云重建曲面的曲率分布对初始数据进行分层,然后再通过三次B样条插值算法获得实际零件点云与数模点云的偏差分布,最后由绝对距离偏差值推导得到路径补偿归一化系数,从而实现对汽车零件自动检测的扫描路径优化。仿真对包含直角、棱边及孔洞特征的零件进行分析,结果显示点云去噪效果良好,重建曲面形貌符合实体零件特征。实验对比了直接重建与采用三次B样条分层插值算法优化后的重建效果,通过对300个测试点的数据统计,三个坐标轴方向的位置优化前后平均误差分别为3.345 mm和0.599 mm。可见,优化后位置预测精度得到了较好的提升,为提高扫描路径精度奠定了基础。     

多结点样条插值曲面的图像放大方法探微

曲面曲线的拟合方法之一是多结点样条插值,多结点样条插值方法具有插值核函数、正则性、逼近精度的频域特性。利用混合型多结点样条插值曲面的图像放大方法构造一个分块混合型多结点样条插值曲面给数字图像的每一个色彩分量,通过试验得知,该方法可以提供高质量的图像放大。采用一种加速算法可以该方法的效率得到提高,在动画制作与数字漫游系统等该加速算法得到很好的应用效果。     

用MATLAB和样条函数拟合红外探测器相对光谱响应曲线

以长波HgCdTe和中波InSb红外探测器相对光谱响应的测试数据为例,介绍了用MATLAB提供的样条函数例如三次样条函数、B样条函数拟合相对光谱响应曲线的方法。这种方法具有实现容易、使用快捷、精度较高等特点。给出了MAT—LAB程序。该方法也可以用于红外系统其他参数类似测试数据的拟合及插值计算。     

基于能量最小化控制点的B样条插值算法

针对在虚拟现实中重现物体的精确性问题,提出了采用自适应方法提取合适的特征点来插值B样条曲线的算法,实现了满足一定精度要求的数据点拟合以及控制点的反算.该算法首先通过曲率信息选取初始特征点作为型值点,然后应用线性约束能量最小化方法反算出控制点.由控制点和节点矢量拟合出B样条曲线,找出数据点与曲线偏差最大点,利用曲线复杂度指标自适应地添加新特征点,反复迭代直到满足要求的误差精度.该算法适用于逆向工程设计中重建物体和计算空间曲面控制点等问题.     

哈特曼-夏克波前传感器的高精度质心探测方法

为提高哈特曼-夏克波前传感器(HS-WFS)的光斑质心探测精度以实现光学系统的高精度波前检测,提出了一种有效的质心探测方法。该方法利用非线性滤波和窗口法对整幅光斑图像进行全局处理后,结合中值滤波、三次样条插值和自适应Otsu阈值法对单个光斑进行局部处理。分析了三次样条灰度插值点个数不同,探测精度和计算时间的变化规律。采用该方法探测了含有噪声的光斑图像,其质心探测误差仅为0.0442pixel,比传统的非线性滤波、Otsu阈值法和探测窗口法探测精度分别提高了91.86%、87.97%和31.79%。对已知波像差的光学系统进行了仿真检测,得到的波前检测精度峰谷(P-V)值为0.0098λ,精度均方根(RMS)值达到0.0027λ。结果表明该方法能够提高质心探测精度,可用于高精度光学系统的检测。