多站大尺寸测量仪坐标系转换的Procrustes方法

• 作者: 于望竹 唐文彦 孙和义 张晓琳 王军 王德元 邵江 马强
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 大尺寸测量仪 坐标系转换 Procrustes方法 激光跟踪仪 移站
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 949-955
• 页数: 7页
• 分类号: TB92|TN72
• 字数: 3801字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20142204.0949

摘要

提出了用7参数Procrustes方法建立了具有尺度因子的7参数坐标转换模型对多站大尺寸坐标测量仪坐标数据进行转换.首先,根据大尺寸测量仪坐标转换的原理,建立了7参数大尺寸坐标转换的非线性模型,并具体分析了Pro-crustes方法及其对坐标转换的适用性和重心法的转换过程.然后,列出了7参数Procrustes坐标转换方法的具体算法步骤;最后,利用该方法对一台Faro激光跟踪仪在移站前后的实际测量数据进行了坐标转换验证.对所得结果与激光跟踪仪配套软件移站的结果以及重心法的测量结果进行了比较,还利用所得的转换参数对一已知长度的基准尺两端坐标值进行转换验证.结果表明:利用7参数Procrustes方法得到坐标转换后x、y、z三个轴的最大误差分别为24.5 μm、42.5 μm和32.8 μm,转换结果的中误差为17.1 μm,远远高于配套软件以及重心法的转换精度.另外,用转换后的坐标值计算基准尺长度的极差为36 μm.该坐标转换方法也可用于不同种类的坐标测量仪的数据匹配.