基于Matlab的GPS高程曲线和曲面拟合研究及应用

随着GPS测量技术快速发展,传统的测量技术已经无法满足工程中高程测量的精度要求,如何选取更高精度、更高分辨率的大地水准模型来提高GPS高程水准的精度,以满足一定区域的工程水准测量要求成为研究热点。结合内蒙古酸刺沟矿区实例,对GPS点进行曲面和曲线拟合,分析得出了一些成果。基于Matlab的Ploynomial(多项式)和Gauss(高斯)拟合分别用X、Y对高程异常进行曲线拟合,4次中有3次取得较好的拟合结果,R-square值均大于0.7,整体拟合良好,函数模型次数需根据拟合情况不断调整,且次数不是越高越好;在二次曲面拟合中,通过Matlab编写程序并运行,实现拟合点的建模和检核点的校验,得到的拟合结果满足四等水准的精度。

GPS高程曲面拟合的Matlab算法实现

介绍了Matlab软件的特点、功能以及GPS高程拟合中多项式曲面法的基本原理,以内蒙古某矿区实测数据为例,给出了高程拟合的算法,并用Matlab代码加以描述,实现了数据处理的自动化,验证了Matlab在GPS高程曲面拟合中的可行性,也弥补了一些商业软件的不足。

基于曲面拟合的光学偏折系统显示屏标定方法

针对透射式光学偏折系统中最关键的标定环节,提出使用曲面拟合方式拟合显示屏幕面形分布。建立基于透射式光学偏折术的波前检测仿真模型,分析两种不同的显示屏面形拟合方法对波前测量的影响。仿真结果显示:平面屏幕模型波前像差均方根误差(RMS)值为0.8375μm,而曲面屏幕模型仿真波前像差RMS值仅为0.0596μm。采用透射式光学偏折系统对球面透镜进行波前测量,曲面屏幕模型中波前像差RMS值为0.1371μm,平面屏幕模型中波前像差RMS值为1.4326μm。实验结果表明:使用曲面拟合效果明显优于平面拟合效果,证明了曲面拟合屏幕模型的可行性。

基于贝塞尔曲面拟合的子光斑背景噪声去除方法

受天光背景影响,夏克-哈特曼波前传感器子光斑图像背景光增强,导致子光斑质心位置无法准确提取,使得波前传感器探测精度下降。为提高强天光背景影响下波前传感器探测精度,提出了一种基于贝塞尔曲面拟合的背景噪声去除算法。该算法利用贝塞尔曲面拟合背景噪声,不受拟合基函数约束,实现背景噪声与目标光斑信号的有效分离。仿真和实验结果均表明,所提方法对背景噪声的拟合精度不受目标光斑信号的影响,在保证目标光斑信号完整的前提下,能有效拟合非均匀分布背景噪声,相比传统阈值法、加窗法等,在背信比范围为30至120的强天光背景干扰下,将波前探测精度提升约33%。

基于曲面拟合的油液含水率传感器温度补偿方法研究

为补偿温度对油液含水率传感器测量精度的影响,通过测量不同温度下润滑油品、电容探头以及水的介电常数数据,建立温度、电容、含水率之间的关系,采用曲面拟合的二元回归分析法建立油液含水率传感器温度补偿模型。试验结果表明,补偿前温度变化导致含水率最大偏差达6.5%以上,补偿后的检测数据偏差不大于0.15%,表明建立的温度补偿模型能有效提高油液含水率传感器测量精度。

样条曲面拟合及其Matlab实现

利用样条工具对已知曲面z=f(x,y)或给定的一组离散值f(xi,yi)进行曲面拟合,并利用Matlab予以实现,讨论了基样条函数插值法和多结点基样条函数插值法,并给出了样条磨光曲面的实现程序,这是新的和有意义的.

翼型叶片类曲面B样条曲线拟合算法研究

为了获得工作性能更优的翼型叶片类曲面和更加光顺的拟合刀具轨迹曲线,对叶片类曲面离散刀具轨迹在基于等效升力最大条件下进行B样条曲线重构。利用流线位置与质点运动位置变量一一对应的连续函数关系,建立离散刀具轨迹与基于流体力学特性的升力约束联系,以机翼空气动力在翼型上的等效升力作为约束条件,用B样条曲线描述中弧线,对基于流体力学特性的离散刀轨用B样条曲线重构,在满足曲率的极小值分段,端点插值、端点切矢连续和最大允许误差下拟合等效升力刀具轨迹。选择海星型离散点和亚音速压气机叶片翼型平面叶栅叶片的B样条曲线拟合仿真和加工,对算法进行了有效性验证,B样条曲线拟合加工的叶片表面三维形貌比直线拟合方式加工的更光滑、均匀,能够获得更低的残留高度和更高的表面质量。

利用MATLAB结合C语言实现GPS高程二次曲面拟合

对GPS高程曲面拟合的研究有很多,通常人们实现GPS高程曲面拟合都是用单一的编程语言。而文章则介绍结合两种编程语言更加方便地实现GPS高程二次曲面拟合。

基于Matlab的二次曲面法GPS高程拟合研究

主要介绍了采用二次曲面法进行GPS高程拟合的基本原理,并以内蒙古某矿区的实测数据为例,给出了具体的算法,利用Matlab加以实现。计算结果表明,Matlab进行GPS高程拟合精度可靠,计算便捷,具有良好的适用性。

基于MATLAB的GPS高程曲面拟合

由于MATLAB语言的命令齐全、编程方便 ,计算速度快 ,精度高等优点 ,结合GPS高程曲面拟合模型 ,该文将MATLB语言应用于GPS高程曲面拟合计算中 。

多级移动曲面拟合LIDAR数据滤波算法

为提高城市区LIDAR数据滤波精度,提出了一种多级移动曲面拟合滤波方法。建立区块网格搜寻及索引机制完成对离散LIDAR点云的标示;通过建立二次多项式完成参考曲面的拟合,不同窗口大小获得不同层次的拟合曲面;设置自适应阈值,完成地面点与非地面点的判断。精度评价结果表明,该滤波算法误差在1m以内,能够满足实际应用的需求。

基于性能曲面拟合的泵站优化调度分析

本文基于曲面拟合构造了装置效率、叶片角度与装置扬程和流量的连续函数关系,可以迅速准确地确定某一装置扬程和流量所对应的装置效率等参数。由于不需要反复插值计算,可以大大提高寻优计算的速度和精度。进而本文利用动态规划建立了泵站优化调度模型,可用于考虑时间因素、具有多种型号泵且能调角或调速运行的泵站优化调度。为了检验本方法,特对某泵站进行了优化调度。结果表明,优化后的方案比现有运行方案要节省大量电费。

利用MATLAB拟合van Genuchten方程参数的研究

选用MATLAB的lsqcurvefit、nlinfit、lsqnonlin、fminsearch、fminunc、fgoalattain、curvefit、nlintool等8个函数,分别拟合了van Genuchten方程参数,结果表明lsqcurvefit、nlinfit、curvefit和nlintool等4个函数拟合效果较好,具有源代码短、收敛性好等特点,特别是在实测数据较少的情况下,MATLAB的拟合结果甚至优于RETC和REDT。

数字图像相关中亚像素位移测量的曲面拟合法

曲面拟合法求解亚像素位移是数字图像相关亚像素位移定位中的一种重要方法,它具有抗噪声能力较强、精度高、计算效率高等优点,在实际应用中多被采用。就该算法中影响亚像素位移定位精度的各要素进行了详细讨论,并用计算机生成的模拟散斑图和金属试件的刚体平移实验进行了验证,结果表明,整像素搜索时选取不同的计算窗口对计算结果的影响最大,而文中所列的几种相关函数的选取对计算结果的影响则可以忽略。

多重二次曲面插值法在地质曲面拟合中的应用

介绍了一种适合于非网格化样品点研究区域的插值方法——多重二次曲面函数插值法 .这种方法运用二次基本曲面函数作为插值的基函数 ,数学方法简单 ,易于编程实现 .该方法对原始数据的边界和分布情况要求不高 ,适合于处理分散的和非网格化的数据 .将该方法引入煤层地质曲面逼近 。

基于椭球曲面拟合的三维磁罗盘误差补偿算法

针对现有三维磁罗盘误差补偿速度慢、需专用转台、野外使用不便的问题,提出了一种建立总磁场的不等边椭球曲面数学模型进行误差补偿的方法。首先根据Poisson方程描述的总磁场测量模型,得出一般椭球曲面模型,然后,采用牛顿迭代法对椭球曲面方程线性化,分别使用最小二乘法和总体最小二乘法计算线性化方程,推导椭球曲面拟合的数学公式,计算椭球曲面参数,最后,利用最小二乘法提出并推导参数初值的计算公式,给出了选取数据点的方法。实验结果表明,仅手持磁罗盘在各象限旋转即可实现误差补偿,航向测量精度可达0.8°,补偿精度与传统的转台补偿基本相同,而补偿方式更为灵活,适用于无转台设备的野外环境测量使用。

带尖锐特征的Loop细分曲面拟合系统

实现了一个基于带尖锐特征的Loop细分曲面的三角网格拟合系统,其基本原理来自文献[15],但在系统设计层面对原算法作了相当大的补充和完善.整个系统框架包括尖锐特征提取、保持尖锐特征的三角网格简化、保持尖锐特征的网格平滑和拓扑优化、基于最近点策略的重采样和线性拟合系统求解.所得到的拟合曲面质量较原来的结果有了显著提高.

面向截面测量数据B样条曲面光顺拟合及其精度计算

分析了B样条曲线的光顺拟合方法,针对按截面测量所得数据,将B样条曲线的光顺拟合方法拓展到B样条曲面的光顺拟合,该方法能够适应各截面曲线上数据点数的不同,方法简单、易行.给出了曲面拟合精度分析的数学模型,数值计算表明,该方法效率较高.

基于NURBS的自由曲面精确拟合方法研究

提出了一类卷曲模型的NURBS曲面建模新方法。借助提出的截面轮廓设计技术,构造了点云数据的系列截面轮廓线,并以蒙皮操作为基础得到了能反映点云基本几何特征的基面。应用参数校正技术,给出了一种合理且比较有效的基面参数化方法,并由此用加权最小二乘算法实现了基于迭代的NURBS曲面的精确拟合。实际的算例结果验证了方法的实用性及精确性,非常适于模具型腔建模。

密集散乱测量数据点的B样条曲面拟合研究

回顾了密集散乱测量数据点曲面拟合研究发展情况 .针对异形边界自由曲面密集散乱测量数据点 ,提出一种 B样条曲面多步拟合算法 ,其中涉及边界插值 B样条曲面生成、Hardy's双二次局部插值、规则网格数据点 B样条曲面最小二乘拟合等关键技术 .通过一个工程实例 ,对文中提出的 B样条曲面多步拟合算法进行了实验验证 .