一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法

潘国荣; 郭巍; 张鹏

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一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法

潘国荣, 郭巍, 张鹏

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潘国荣, 郭巍, 张鹏. 一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 575-579.

引用本文:

潘国荣, 郭巍, 张鹏. 一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 575-579.

PAN Guorong, GUO Wei, ZHANG Peng. A Random Order Point Set Matching Algorithm for Industrial Measurement Comparative Analysis[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 575-579.

Citation:

PAN Guorong, GUO Wei, ZHANG Peng. A Random Order Point Set Matching Algorithm for Industrial Measurement Comparative Analysis[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2013, 38(5): 575-579.

一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法

潘国荣^1,2,
郭巍¹,
张鹏³

¹同济大学测量与国土信息工程系, 上海市四平路1239号, 200092 ;²同济大学现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室, 上海市四平路1239号, 200092 ;³上海宝钢工业技术服务有限公司, 上海市同济路3521号, 201900

基金项目: 国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20120072110049）

详细信息

作者简介:
潘国荣，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为精密工程工业测量与数据处理及三维可视化仿真等。

中图分类号: P207; P258

A Random Order Point Set Matching Algorithm for Industrial Measurement Comparative Analysis

¹Department of Surveying and Geo Informatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai 200092, China ;²Key Laboratory of Modern Engineering Surveying, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, Tongji University,1239 Siping Road, Shanghai 200092, China ;³Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co., Ltd., 3521 Tongji Road, Shanghai 201900, China

Funds: 国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20120072110049）

摘要: 针对工业测量应用中测量点集与设计点集之间的对比分析必须人工指定公共点对进行坐标系转换的问题，并为实现此类应用的自动化匹配及精度对比分析，获取最优精度的检测结果，提出了一种基于乱序点集匹配和最小二乘原理的设计对比分析算法。通过实验验证了该算法的有效性，并讨论了该算法的应用条件。
- 工业测量 /
- 精度检测 /
- 精密分析 /
- 设计对比 /
- 乱序点集匹配
Abstract: In industrial measuring application, common point pairs must be manually selected for coordinate system transformation in comparative analysis on measured point set and designed point set. Aiming at this problem, a comparative analysis algorithm are proposed on the basis of random order point set matching and principle of least square, in order to realize automatic matching and comparative analysis of precision in this kind of application and acquire optimum precision control. At first, two incompletely corresponding unordered point sets in different coordinate systems are taken as processed objects, and point pair matching of measurement point set and design point set is automated through analysis on relative topological relationship of space, so as to realize coordinate system transformation computation. Then all point pairs are applied and filtered according to elementary matching deviation, converting parameters are recalculated to improve precision of overall coordinate transformation, and measurement points with errors are acquired. Experiments and analysis prove validity of the algorithm and its application conditions are discussed.
- industrial measurement /
- precision control /
- precise analysis /
- design contrast /
- random order point set matching

[1]	张熙, 刘长建, 章繁, 吴庆, 胡小华. 四大GNSS广播星历精度评估与对比分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2022, 47(2): 208-218. doi: 10.13203/j.whugis20190473
[2]	李清泉, 邹勤, 张德津. 利用高精度三维测量技术进行路面破损检测 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(11): 1549-1564. doi: 10.13203/j.whugis20170288
[3]	周跃寅, 潘国荣, 吴廷, 汪大超. 数据融合模型选取对工业测量整体平差结果的影响分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(12): 1840-1846. doi: 10.13203/j.whugis20150450
[4]	潘国荣, 郭巍, 周跃寅. 一种基于先验误差分解定权的精密测量拟合算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(10): 1339-1343. doi: 10.13203/j.whugis20130768
[5]	潘国荣, 周跃寅, 郭巍. 工业测量三维基准转换参数的全局最优算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(1): 85-89.
[6]	张小红, 蔡诗响, 李星星, 郭斐. 利用GPS精密单点定位进行时间传递精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(3): 274-278.
[7]	张小红, 何锡扬, 李星星. TriP软件非差几何法精密定轨精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1327-1330.
[8]	蔡华, 赵齐乐, 楼益栋. 精密卫星钟差确定系统的实现与精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1293-1296.
[9]	朱庆林, 赵振维, 吴振森. 精密单点定位方法测量对流层天顶延迟的精度改善 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(9): 1098-1101.
[10]	赵齐乐, 楼益栋. 基于Web的GNSS数据精密分析与服务——系统设计及产品定义 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1359-1362.
[11]	叶世榕, 张双成, 刘经南. 精密单点定位方法估计对流层延迟精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 788-791.
[12]	张小红, 李星星, 郭斐, 张明. GPS单频精密单点定位软件实现与精度分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(8): 783-787.
[13]	黄观文, 张勤, 许国昌, 王利. 基于频谱分析的IGS精密星历卫星钟差精度分析研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(5): 496-499.
[14]	王解先. 工业测量中一种二次曲面的拟合方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2007, 32(1): 47-50.
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[16]	李建松, 冯文灏, 李欣. 工业旋转椭球体外形质量检测方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(2): 184-187.
[17]	冯文灏. 工业测量方法及其选用的基本原则 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2001, 26(4): 331-336.
[18]	冯文灏, 高新乔, 李欣, 廖祥春. 建立特高精度工业测量控制同时高程的精密测定方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2000, 25(1): 70-73.
[19]	冯文灏. 工业测量中特高精度控制网的建立方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1999, 24(2): 119-123.
[20]	翁兴涛, 李松. 高精度正立方玻璃体干涉检测方案设计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1998, 23(1): 70-72.

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一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法

¹同济大学测量与国土信息工程系, 上海市四平路1239号, 200092 ;²同济大学现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室, 上海市四平路1239号, 200092 ;³上海宝钢工业技术服务有限公司, 上海市同济路3521号, 201900

基金项目: 国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20120072110049）

作者简介:
潘国荣，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为精密工程工业测量与数据处理及三维可视化仿真等。

收稿日期: 2013-03-28
修回日期: 2013-03-28
刊出日期: 2013-05-05

中图分类号: P207; P258

关键词:

摘要: 针对工业测量应用中测量点集与设计点集之间的对比分析必须人工指定公共点对进行坐标系转换的问题，并为实现此类应用的自动化匹配及精度对比分析，获取最优精度的检测结果，提出了一种基于乱序点集匹配和最小二乘原理的设计对比分析算法。通过实验验证了该算法的有效性，并讨论了该算法的应用条件。

English Abstract

A Random Order Point Set Matching Algorithm for Industrial Measurement Comparative Analysis

¹Department of Surveying and Geo Informatics, Tongji University, 1239 Siping Road, Shanghai 200092, China ;²Key Laboratory of Modern Engineering Surveying, National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation, Tongji University,1239 Siping Road, Shanghai 200092, China ;³Shanghai Baosteel Industry Technological Service Co., Ltd., 3521 Tongji Road, Shanghai 201900, China

Funds: 国家教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（20120072110049）

Received Date: 2013-03-28
Rev Recd Date: 2013-03-28
Publish Date: 2013-05-05

Keywords:

Abstract: In industrial measuring application, common point pairs must be manually selected for coordinate system transformation in comparative analysis on measured point set and designed point set. Aiming at this problem, a comparative analysis algorithm are proposed on the basis of random order point set matching and principle of least square, in order to realize automatic matching and comparative analysis of precision in this kind of application and acquire optimum precision control. At first, two incompletely corresponding unordered point sets in different coordinate systems are taken as processed objects, and point pair matching of measurement point set and design point set is automated through analysis on relative topological relationship of space, so as to realize coordinate system transformation computation. Then all point pairs are applied and filtered according to elementary matching deviation, converting parameters are recalculated to improve precision of overall coordinate transformation, and measurement points with errors are acquired. Experiments and analysis prove validity of the algorithm and its application conditions are discussed.

潘国荣, 郭巍, 张鹏. 一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 575-579.

引用本文:

潘国荣, 郭巍, 张鹏. 一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 575-579.

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