测量点坐标标定方法、装置、设备及存储介质与流程

文档序号:27503415发布日期:2021-11-22 16:37阅读:130来源:国知局
测量点坐标标定方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本发明涉及测量系统标定领域,尤其涉及一种测量点坐标标定方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.在测量系统中,一般可通过至少两个已知测量点对待测量点的位置坐标进行测量,在测量过程中需要获取每个已知测量点的精确坐标,以此来获得每个待测量点与已知测量点的距离,进而根据已知测量点的坐标和每个待测量点与已知测量点的距离计算出待测量点的位置坐标。这样的测量系统必须提前准确的测量各个已知测量点的精确坐标。为了提高测量系统的精度,如果各个已知测量点的坐标不够精确,那么就需要对已知测量点的位置坐标进行标定。
3.因此,如何对测量系统中已知测量点的位置坐标进行标定,以提高测量系统对待测量点的测量精度,是一个亟需解决的技术问题。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

5.本发明的主要目的在于提供一种测量点坐标标定方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中存在的因测量点位置坐标不够精确,影响测量系统对待测量点的测量精度的技术问题。
6.为实现上述目的,本发明提出一种测量点坐标标定方法,所述测量点坐标标定方法包括以下步骤:
7.获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离;
8.利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离;
9.根据所述真实相对距离和所述测量相对距离,获取测量点的测量误差;
10.改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差;
11.基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标。
12.可选的,利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离,具体包括:
13.利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在一维坐标系下的测量相对距离;或
14.利用至少三个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在二维坐标系下的测量相对距离;或
15.利用至少四个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在三维坐标系下的
测量相对距离。
16.可选的,利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离,具体包括:
17.基于获得的所述至少两个测量点的位置坐标,分别获取所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标;
18.根据所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离。
19.可选的,基于获得的所述至少两个测量点的位置坐标,分别获取所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标,具体包括:
20.测量所述至少两个测量点分别到所述第一标定点和所述第二标定点的距离值;
21.根据每个测量点的位置坐标和所述测量点到所述第一标定点的距离值,以及所述测量点到所述第二标定点的距离值,分别获得所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标。
22.可选的,测量所述至少两个测量点分别到所述第一标定点和所述第二标定点的距离值,其中:所述距离值的测量方式包括超声波测距、激光测距或红外测距。
23.可选的,改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差,具体包括:
24.在保持所述第一标定点与所述第二标定点的真实相对距离不变的基础上,改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标;
25.返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差。
26.可选的,基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标,具体包括:
27.根据获取的所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和;
28.采用lm算法迭代所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值;
29.根据所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值获得所述至少两个测量点的优化坐标。
30.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种测量点坐标标定装置,所述测量点坐标标定装置包括:
31.第一获取模块,用于获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离;
32.第二获取模块,用于利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离;
33.第三获取模块,用于根据所述真实相对距离和所述测量相对距离,获取测量点的测量误差;
34.循环获取模块,用于改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所
述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差;
35.优化模块,用于基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标。
36.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种测量点坐标标定设备,所述测量点坐标标定设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的测量点坐标标定程序,所述测量点坐标标定程序被所述处理器执行时实现所述的测量点坐标标定方法的步骤。
37.此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有测量点坐标标定程序,所述测量点坐标标定程序被处理器执行时实现所述的测量点坐标标定程序方法的步骤。
38.本发明中,通过获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离和基于至少两个测量点获取第一标定点与第二标定点的测量相对距离;进而根据真实相对距离和测量相对距离获得测量误差,再通过改变第一标定点与第二标定点的位置坐标,循环上述测量误差的获取步骤;最后通过最小化测量误差总和,获得测量点优化坐标。本发明利用两个标定点对测量点进行标定,通过综合标定点在不同位置时的测量误差,获得测量误差总和最小时对应测量点的优化坐标,将测量点的原始坐标替换为优化坐标,进而获得测量系统中更精确的测量点坐标,最终达到提高测量系统的测量精度的效果。
附图说明
39.图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境和测量点坐标标定设备的结构示意图。
40.图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图。
41.图3为本发明测量点坐标标定方法第一实施例的流程示意图。
42.图4为本发明测量点坐标标定方法第二实施例的流程示意图。
43.图5为本发明测量点坐标标定方法第三实施例的流程示意图。
44.图6为本发明测量点坐标标定方法第四实施例的流程示意图。
45.图7为本发明测量点坐标标定方法第五实施例的流程示意图。
46.图8为本发明测量点坐标标定装置实施例的结构框图。
47.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
48.应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
49.参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境和测量点坐标标定设备结构示意图。
50.如图1所示,该测量点坐标标定设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(central processing unit,cpu),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口,对于用户接口1003的有线接口在本发明中可为usb接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、
无线接口(如无线保真(wireless

fidelity,wi

fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)存储器,也可以是稳定的存储器(non

volatilememory,nvm),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
51.本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对测量点坐标标定设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
52.如图1所示,认定为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及测量点坐标标定程序。
53.在图1所示的测量点坐标标定设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接用户设备;测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序,并执行本发明实施例提供的测量点坐标标定方法。
54.本发明中,处理器1001配置为执行测量点坐标标定程序以执行下述操作:
55.获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离;
56.利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离;
57.根据所述真实相对距离和所述测量相对距离,获取测量点的测量误差;
58.改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差;
59.基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标。
60.进一步地,测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序以执行下述操作:
61.利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在一维坐标系下的测量相对距离;或
62.利用至少三个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在二维坐标系下的测量相对距离;或
63.利用至少四个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在三维坐标系下的测量相对距离。
64.进一步地,测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序以执行下述操作:
65.基于获得的所述至少两个测量点的位置坐标,分别获取所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标;
66.根据所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离。
67.进一步地,测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序以执行下述操作:
68.测量所述至少两个测量点分别到所述第一标定点和所述第二标定点的距离值;
69.根据每个测量点的位置坐标和所述测量点到所述第一标定点的距离值,以及所述测量点到所述第二标定点的距离值,分别获得所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定
点的位置坐标。
70.进一步地,测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序以执行下述操作:
71.在保持所述第一标定点与所述第二标定点的真实相对距离不变的基础上,改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标;
72.返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差。
73.进一步地,测量点坐标标定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的测量点坐标标定程序以执行下述操作:
74.根据获取的所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和;
75.采用lm算法迭代所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值;
76.根据所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值获得所述至少两个测量点的优化坐标。
77.为了便于理解本发明实施例,下面对本发明的测量点坐标标定设备所基于的通信网络系统进行描述。
78.请参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图,该通信网络系统为通用移动通信技术的lte系统,该lte系统包括依次通讯连接的ue(user equipment,用户设备)201,e

utran(evolved umts terrestrial radio access network,演进式umts陆地无线接入网)202,epc(evolved packet core,演进式分组核心网)203和运营商的ip业务204。
79.具体地,ue201可以是上述终端100,此处不再赘述。
80.e

utran202包括enodeb2021和其它enodeb2022等。其中,enodeb2021可以通过回程(backhaul)(例如x2接口)与其它enodeb2022连接,enodeb2021连接到epc203,enodeb2021可以提供ue201到epc203的接入。
81.epc203可以包括mme(mobility management entity,移动性管理实体)2031,hss(home subscriber server,归属用户服务器)2032,其它mme2033,sgw(serving gate way,服务网关)2034,pgw(pdn gate way,分组数据网络网关)2035和pcrf(policy and charging rules function,政策和资费功能实体)2036等。其中,mme2031是处理ue201和epc203之间信令的控制节点,提供承载和连接管理。hss2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能,并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过sgw2034进行发送,pgw2035可以提供ue 201的ip地址分配以及其它功能,pcrf2036是业务数据流和ip承载资源的策略与计费控制策略决策点,它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。
82.ip业务204可以包括因特网、内联网、ims(ip multimedia subsystem,ip多媒体子系统)或其它ip业务等。
83.虽然上述以lte系统为例进行了介绍,但本领域技术人员应当知晓,本发明不仅仅适用于lte系统,也可以适用于其他无线通信系统,例如gsm、cdma2000、wcdma、td

scdma以
及未来新的网络系统等,此处不做限定。
84.基于上述测量点坐标标定设备硬件结构以及通信网络系统,提出本发明测量点坐标标定方法的实施例。
85.参照图3,图3为本发明测量点坐标标定方法第一实施例的流程示意图,提出本发明测量点坐标标定方法第一实施例。
86.在第一实施例中,测量点坐标标定方法包括以下步骤:
87.步骤s10:获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离。
88.需要说明的是,本实施方式的方法的执行主体为测量点坐标标定设备,测量点坐标标定设备可以为手机、平板、电脑等设备。当然,还可以为其他具有相似功能的设备,本实施方式对此不加以限制。
89.需要说明的是,在测量系统中,一般可通过至少两个已知测量点对待测量点的位置坐标进行测量,在测量过程中需要获取每个已知测量点的精确坐标,以此来获得每个待测量点与已知测量点的距离,进而根据已知测量点的坐标和每个测量点与已知测量点的距离计算出待测量点的位置坐标。
90.这样的测量系统必须提前准确的测量各个已知测量点的精确坐标。如果各个已知测量点的坐标不够精确,那么就需要对已知测量点的位置坐标进行标定。
91.为了解决上述问题,本实施例在已知测量系统的测量点的情况下,在测量系统之外选取用于标定测量点位置坐标的第一标定点和第二标定点,通过获取第一标定点和第二标定点直接测量的真实相对距离,该真实相对距离用于在获得测量系统测量的测量相对距离后,计算测量系统测量第一标定点和第二标定点的测量误差,以该测量误差来对测量系统的测量点进行坐标位置的标定。
92.在本实施例中,直接测量的真实相对距离采用的测距方式可以为超声波测距或激光测距或红外测距,当然,还可以为其他具有相似功能的方式,本实施方式对此不加以限制。
93.步骤s20:利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离。
94.需要理解的是,本实施例对测量系统中的测量点进行位置坐标标定是通过:在测量系统之外选取用于标定测量点位置坐标的第一标定点和第二标定点,通过获取第一标定点和第二标定点的直接测量的真实相对距离,和测量系统测量的第一标定点和第二标定点的测量相对距离,计算测量系统测量第一标定点和第二标定点的测量误差,以该测量误差来对测量系统的测量点进行坐标位置的标定。
95.在本实施例中,测量系统测量第一标定点和第二标定点的测量相对距离采用的测距方式为:利用测量系统测量点的原始位置坐标获取第一标定点和第二标定点的位置坐标,根据该第一标定点和第二标定点的位置坐标,通过坐标系中两点之间的距离计算公式,计算得到第一标定点与第二标定点的测量相对距离。
96.步骤s30:根据所述真实相对距离和所述测量相对距离,获取测量点的测量误差。
97.需要说明的是,基于上述通过直接测量第一标定点和第二标定点的距离获取的真实相对距离,以及通过测量系统测量的第一标定点和第二标定点的位置坐标获取的测量相对距离的步骤,以此来得到第一标定点和第二标定点的真实距离值和经过待标定的测量系
统处理得到的具有误差的距离值,通过对真实距离值和具有误差的距离值做差运算,即可得到该测量系统在此次测量过程中具有的误差值。
98.在本实施例中,若获得的测量系统在此次测量过程中具有的误差值很大,则认为该测量系统基于此次测量结果具有较大误差,测量系统的精确度不高;若获得的测量系统在此次测量过程中具有的误差值为0或为较小的数值,则认为该测量系统基于此次测量结果没有误差或误差较小,测量系统的精确度高。
99.步骤s40:改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差。
100.需要说明的是,因上述步骤获取的通过直接测量第一标定点和第二标定点的距离获取的真实相对距离、通过测量系统测量的第一标定点和第二标定点的位置坐标获取的测量相对距离以及根据真实相对距离和测量相对距离获取的测量系统误差值,皆为该次测量过程中具有的数值。在考虑到测量环境变化,测量仪器随机偏移以及标定点位置等因素,单次测量结果可能并不准确,需要多次测量,并根据多次测量误差结果对测量点坐标进行优化。
101.在本实施例中,通过改变第一标定点与第二标定点的位置,重新获取该第一标定点和第二标定点在测量系统中测得的距离值和直接测量的距离值的测量误差,重复有限次测量过程,即可获得多项测量误差值,在本实施例中,本领域人员可以知道,重复测量次数越多,可获得的测量误差值越多,基于获得的误差值对测量点优化效果更好,本实施方式对测量次数不加以限制。
102.步骤s50:基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标。
103.需要说明的是,通过多次测量结果获得多项测量误差值后,利用获得的多项测量误差值对测量点坐标进行优化,能够很好地提高优化效果,获得精确的测量点坐标。
104.在本实施例中,利用获得的多项测量误差值对测量点坐标进行优化通过计算测量误差的总和,基于测量误差的最小化总和处理测量点原始坐标,能够获得经测量误差优化过后的测量点优化坐标,利用该测量点优化坐标替换测量点原始坐标,即可完成整个测量点坐标标定过程。
105.在第一实施例中,通过获取第一标定点与第二标定点在测量系统外直接测量的真实相对距离和在测量系统中间接计算的测量相对距离,根据真实相对距离和测量相对距离计算此次测量的测量误差,同时为了避免单次测量可能导致的误差,重复获取第一标定点与第二标定点在不同坐标位置情况下的测量误差,进而获得多项测量误差值,最后根据多项测量误差值对测量系统中测量点的原始坐标进行优化获得用于替换测量点原始坐标的测量点优化坐标,在避免测量误差和偶然因素的同时,获取测量点优化坐标用以替换测量系统中精度不高的测量点原始坐标,实现了对测量系统中测量点的标定,提高了测量系统的测量精度。
106.参照图4,图4为本发明测量点坐标标定方法第二实施例的流程示意图,基于上述图3所示的第一实施例,提出本发明测量点坐标标定方法第二实施例。
107.在第二实施例中,步骤s20:利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二
标定点的测量相对距离,具体包括:
108.步骤a1:利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在一维坐标系下的测量相对距离;或
109.步骤a2:利用至少三个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在二维坐标系下的测量相对距离;或
110.步骤a3:利用至少四个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点在三维坐标系下的测量相对距离。
111.需要理解的是,在实际的测量过程中,待测量点可能在不同坐标系下,进而根据待测量点的不同,所采用的测量系统也可能是不同坐标系下的测量系统。
112.在本实施例中,基于不同坐标系下的测量系统获取第一标定点与第二标定点的测量相对距离,具体包括如下情况:
113.当测量系统为一维坐标测量系统,仅用于测量一维坐标系下的待测量点时,利用该一维坐标测量系统中至少两个测量点,分别测量第一标定点与第二标定点的一维坐标,即可得到第一标定点与第二标定点在一维坐标系下的测量相对距离,在该情况下,所选用的第一标定点与第二标定点也应为一维坐标的标定点。
114.当测量系统为二维坐标测量系统,仅用于测量二维坐标系下的待测量点时,利用该二维坐标测量系统中至少三个测量点,分别测量第一标定点与第二标定点的二维坐标,即可得到第一标定点与第二标定点在二维坐标系下的测量相对距离,在该情况下,所选用的第一标定点与第二标定点也应为二维坐标的标定点。
115.当测量系统为三维坐标测量系统,仅用于测量三维坐标系下的待测量点时,利用该三维坐标测量系统中至少四个测量点,分别测量第一标定点与第二标定点的三维坐标,即可得到第一标定点与第二标定点在三维坐标系下的测量相对距离,在该情况下,所选用的第一标定点与第二标定点也应为三维坐标的标定点。
116.在第二实施例中,为了对不同坐标系下的待测量点进行测量,需要采用该待测量点对应的测量系统与之匹配,而在面对不同坐标系下的测量系统的测量点标定问题时,对一维坐标测量系统采用至少两个测量点进行标定,即可获得第一标定点与第二标定点在一维坐标系下的测量相对距离;对二维坐标测量系统采用至少三个测量点进行标定,即可得到第一标定点与第二标定点在二维坐标系下的测量相对距离;对三维坐标测量系统采用至少四个测量点进行标定,即可得到第一标定点与第二标定点在三维坐标系下的测量相对距离;本实施例提供的测量点标定方法能够满足不同坐标系下对不同测量系统的测量点坐标优化要求。
117.参照图5,图5为本发明测量点坐标标定方法第三实施例的流程示意图,基于上述图4所示的第二实施例,提出本发明测量点坐标标定方法第三实施例。
118.在第三实施例中,步骤s20:利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离,具体包括:
119.步骤s201:基于获得的所述至少两个测量点的位置坐标,分别获取所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标。
120.需要理解的是,获取的每个测量点的位置坐标为测量系统中测量点的原始坐标,测量点的原始坐标用于通过测量测量点与待测量点的距离,并根据测量点坐标获得待测量
点的坐标,因此,测量点坐标的准确度为测量系统的测量精度的绝对影响因素。
121.在本实施例中,获取每个测量点的原始坐标用以计算测量系统的测量误差,以及后续通过测量误差对每个测量点的原始坐标进行优化得到测量点优化坐标。
122.需要理解的是,计算第一标定点的位置坐标和第二标定点的位置坐标的步骤,具体包括:测量所述至少两个测量点分别到所述第一标定点和所述第二标定点的距离值;根据每个测量点的位置坐标和所述测量点到所述第一标定点的距离值,以及所述测量点到所述第二标定点的距离值,分别获得所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标。
123.在本实施例中,以二维坐标系下的测量点标定为例,该测量系统中的测量点包括a(1,1),b(1,3),c(3,3),测得第一标定点距a点2倍单位长度,距b点倍单位长度,距c点2倍单位长度,则根据以a为圆心2倍单位长度为半径的圆、以b点为半径倍单位长度为半径的圆以及以c点为半径2倍单位长度的圆的交点(3,1)则为第一标定点的位置坐标;同样的测得第二标定点距a点倍单位长度,距b点倍单位长度,距c点倍单位长度,则根据以a为圆心倍单位长度为半径的圆、以b点为半径倍单位长度为半径的圆以及以c点为半径倍单位长度的圆的交点(2,2)则为第二标定点的位置坐标。
124.步骤s202:根据所述第一标定点的位置坐标和所述第二标定点的位置坐标获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离。
125.需要理解的是,在上述步骤获得第一标定点和第二标定点的位置坐标后,与获得第一标定点和第二标定点的真实相对距离的方式不同,第一标定点和第二标定点的测量相对距离可直接根据测量系统测量得到的第一标定点和第二标定点的位置坐标,直接采用坐标系中两点距离公式计算获得。
126.在本事实例中,以上述步骤获得的第一标定点的位置坐标(3,1)和第二标定点的位置坐标(2,2)为例,可得到两者距离为倍单位长度。利用该方法获得的第一标定点与第二标定点的测量相对距离与直接测量获得的第一标定点与第二标定点的真实相对距离的测量误差,该测量误差即为用于对测量系统中测量点进行坐标标定的误差值。
127.需要说明的是,测量每个测量点到第一标定点的距离值以及测量每个测量点到第二标定点的距离值的测距方式包括超声波测距或激光测距或红外测距。当然,测距方式还可以为其他具有相似功能的方式,本实施方式对此不加以限制。
128.在第三实施例中,利用测量系统对第一标定点和第二标定点进行坐标测量,用以生成与真实相对距离值形成测量误差的测量相对距离值,并利用该测量误差对测量系统中测量点进行坐标标定,而在测量测量相对距离值时采用直接计算根据测量系统获得的第一标定点和第二标定点的位置坐标的距离值。本实施例通过测量系统获得第一标定点和第二标定点的测量相对距离值以获得该测量系统基于测量点进行测量的误差,以此依据来对测量点的坐标进行优化,解决了测量系统中测量点的位置坐标标定问题,能够提高测量系统对待测量点的测量精度。
129.参照图6,图6为本发明测量点坐标标定方法第四实施例的流程示意图,基于上述图5所示的第三实施例,提出本发明测量点坐标标定方法第四实施例。
130.在第四实施例中,步骤s40:改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差,具体包括:
131.步骤s401:在保持所述第一标定点与所述第二标定点的真实相对距离不变的基础上,改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标;
132.步骤s402:返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差。
133.需要理解的是,为了避免测量环境变化,测量仪器随机偏移以及标定点位置等因素导致的单次测量结果的偶然性,需要多次测量,并根据多次测量误差结果对测量点坐标进行优化,而在多次测量过程中,为了保证测量系统在根据获得的第一标定点和第二标定点计算的测量相对距离与第一标定点和第二标定点直接测量的真实相对距离的误差值仅与测量点坐标有关,因此,需要将第一标定点与第二标定点的真实相对距离保持不变,在保持第一标定点与第二标定点之间的真实相对距离不变的前提下,移动第一标定点与第二标定点。
134.在本实施例中,在保持第一标定点与第二标定点之间的真实相对距离不变的前提下,通过改变第一标定点与第二标定点的位置,重新获取该第一标定点和第二标定点在测量系统中测得的距离值和直接测量的距离值的测量误差,重复有限次测量过程,即可获得多项测量误差值,在本实施例中,本领域人员可以知道,重复测量次数越多,可获得的测量误差值越多,基于获得的误差值对测量点优化效果更好,本实施方式对测量次数不加以限制。
135.在第四实施例中,为了保证测量系统在根据获得的第一标定点和第二标定点计算的测量相对距离与第一标定点和第二标定点直接测量的真实相对距离的误差值仅与测量点坐标有关,将第一标定点与第二标定点的真实相对距离保持不变,在保持第一标定点与第二标定点之间的真实相对距离不变的前提下,移动第一标定点与第二标定点。通过这样的方式能够将测量误差的来源限定在测量系统内部,而不是标定点,能够使得获得的第一标定点与第二标定点直接测量和测量系统间接测量的测量误差的性质更加单一,便于分析该测量误差对测量系统中测量点坐标的影响,进而对测量点坐标进行优化标定。
136.参照图7,图7为本发明测量点坐标标定方法第五实施例的流程示意图,基于上述图6所示的第四实施例,提出本发明测量点坐标标定方法第五实施例。
137.在第五实施例中,步骤s50:基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标,具体包括:
138.步骤s501:根据获取的所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的测量误差,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和。
139.步骤s502:采用lm算法迭代所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和,获得所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值。
140.步骤s503:根据所述第一标定点与所述第二标定点的测量点的测量误差总和的最小值获得所述至少两个测量点的优化坐标。
141.需要说明的是,通过多次测量结果获得多项测量误差值后,利用获得的多项测量误差值对测量点坐标进行优化通过计算测量误差的总和,基于测量误差的最小化总和处理
测量点原始坐标,能够获得经测量误差优化过后的测量点优化坐标,利用该测量点优化坐标替换测量点原始坐标,即可完成整个测量点坐标标定过程。
142.在本实施例中,获得测量点优化坐标,可采用最优化算法根据测量误差对测量点原始坐标进行优化,基于测量误差的最小化总和处理测量点原始坐标,利用获得的多项测量误差值对测量点坐标进行优化,能够很好地提高优化效果,获得精确的测量点坐标。
143.需要说明的是,最优化算法可采用已有的最速下降算法、牛顿法(newton法)、高斯

牛顿法(gaussnewton(gn)法)或者lm算法(levenberg

marquardt算法)。本实施方式采用lm算法通过测量误差总和最小化对测量点原始坐标进行优化。当然,本发明还可以采用其他具有相似功能的最优化算法,本实施方式对此不加以限制。
144.在第五实施例中,采用最优化算法根据获得的多项测量误差值的总和对测量系统中测量点的原始坐标进行优化,已获得测量点优化坐标,利用该测量点优化坐标替换测量点原始坐标,即可完成整个测量点坐标标定过程。进而完成测量系统测量点的坐标优化过程,能够解决测量系统中测量点的位置坐标标定问题,提高测量系统对待测量点的测量精度。
145.此外,参照图8,本发明实施例还提出一种测量点坐标标定装置,测量点坐标标定装置包括:
146.第一获取模块10,用于获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离;
147.第二获取模块20,用于利用至少两个测量点获取所述第一标定点与所述第二标定点的测量相对距离;
148.第三获取模块30,用于根据所述真实相对距离和所述测量相对距离,获取测量点的测量误差;
149.循环获取模块40,用于改变所述第一标定点和所述第二标定点的位置坐标,返回所述获取第一标定点与第二标定点的真实相对距离的步骤,循环至获取所述第一标定点与所述第二标定点在不同位置坐标时的测量点的多个测量误差;
150.优化模块50,用于基于所述多个测量误差的最小化总和,获得所述至少两个测量点的优化坐标。
151.本发明所述的测量点坐标标定装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
152.需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括....个限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
153.上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若千个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二等的使用不表示任何顺序,可将这些词语解释为名称。
154.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器镜像(readonlymemoryimage,rom)/随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
155.以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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