[发明专利]一种三维空间定位快速搜索方法

说明书

本发明公开了一种三维空间定位快速搜索方法。具体为：在一个三维空间中按行列构成的空间网格点阵中，每一个网格点的空间位置预先标定、坐标已知，且任意相邻三个网格点组成的三角形的形状在网格点阵中是唯一的；计算的每个网格点与其周边八个相邻点的距离并保存备用；按顺序测量网格点阵中任意三个相邻点的坐标值并计算三个点构成的三条边长；按顺序搜索网格点到相邻点的距离对比测得的三角形边长，发现一致后，按顺序对比下一条边长和满足要求的网格点的相邻点与其周边点的距离，直至三角形的三条边与已知三个网格点构成的三角形完全一致即完成搜索。本发明用于在已知三维空间的网格点阵中，通过测量其中相邻三点实现空间定位的快速搜索。

技术领域

本发明涉空间位置快速搜索领域，尤其涉及一种三维空间定位快速搜索方法。

背景技术

通过空间参考点坐标可以完成三维定位，帮助提高测量精度和数据拼合。在测量空间内，通过布置控制参考点并对其坐标位置进行标定(预先测量)，再用测量机测量三个以上参考点可实现对测量机自身的定位。该方法不仅可以大幅扩大测量机的测量范围和测量效率，还可以保证测量的精度。

中国发明专利ZL201410468636.9，公开了一种基于测量参考点阵的大尺寸精密几何尺寸测量系统，其包括测量参考点阵、空间坐标测量设备以及测量系统计算机；可移动的空间坐标测量设备，通过测量其周边的三个或以上不在同一直线上的参考点确定了测量设备在测量空间的相对位置，进而能把空间坐标测量设备测量被测物体时获得的所有测量数据转换到统一的测量空间工作坐标系下，大幅扩大可移动的空间坐标测量设备的测量范围，同时避免了传统蛙跳等测量方法带来的误差累积，实现高效、高精度大尺寸测量。

但是，如何能快速从参考点阵中找到对应的被测参考点，会直接影响这种测量方式的实现和体验。

发明内容

本发明要解决的是提供一种三维空间定位快速搜索方法，用于解决上述快速搜索的技术问题。

本发明公开了一种三维空间定位快速搜索方法，其包括以下步骤：

S1、在一个三维空间中按行列构成的空间网格点阵中，每一个网格点的空间位置预先标定、坐标已知，且确保任意相邻三个网格点组成的三角形的形状在网格点阵中是唯一的；

S2、计算每个网格点与其周边八个相邻点的距离并保存备用；

S3、按顺序测量网格点阵中任意三个相邻点的坐标值并计算三个点构成的三条边长；

S4、按顺序搜索网格点到相邻点的距离对比测得的三角形边长，发现一致后，按顺序对比下一条边长和满足要求的网格点的相邻点与其周边点的距离，直至三角形的三条边与已知三个网格点构成的三角形完全一致即完成搜索。

进一步地，步骤S1中，三维空间中按行列构成的网格点阵，相邻行或相邻列之间距离为不同大小的质数，每个网格点的空间坐标已知，任意相邻三个网格点组成的三角形的形状在网格点阵中唯一。

进一步地，步骤S2中，每个网格点与其周边八个相邻点是指上述网格点的上、下、左、右和右上、右下、左上、左下等八个方位，每个网格点与其相邻八个网格点的距离，作为该网格点的属性保存备用。

进一步地，步骤S3中，测量网格点阵中的任意三个点时，按约定顺序(顺时针或逆时针)进行。

进一步地，步骤S4中，按测得三个点构成的三角形的三条边进行搜索，搜索顺序按测量相同顺序进行。

进一步地，步骤S4中，在做三角形边长比较时，差值小于预设的允许误差时，即判定为一致，以此克服实际应用时因测量误差或网格点阵安装误差造成的无法实现理论上的一致的问题。