[发明专利]一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法

权利要求书

1.一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，方法包括：

步骤S01，建模终端接收激光跟踪仪采集的若干个设备圆形端口三维坐标点的数据；

步骤S02，建模终端将全部的设备圆形端口三维坐标点的数据重心化后采用奇异值分解算法拟合出圆形端口所在平面方程，然后根据圆形端口所在平面方程及平面方程的系数和平面方程的常数获得每个设备圆形端口三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差；

步骤S03，建模终端通过全部的设备圆形端口三维坐标点的数据、圆形端口所在平面方程的系数和常数、每个设备圆形端口三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差，计算优化获得最佳设备圆形端口圆心及最佳设备圆形端口半径；

步骤S04，建模终端通过步骤S03优化获得的设备圆形端口所在平面的最佳方程的最佳系数和最佳常数、最佳设备圆形端口圆心、最佳设备圆形端口半径求得每个设备圆形端口三维坐标点的空间偏差值后，计算空间偏差RMSE值，将每个设备圆形端口三维坐标点的空间偏差值与空间偏差RMSE值对比，若空间偏差值超过预设倍数空间偏差RMSE值，则这些空间偏差值、空间偏差RMSE值对应的三维坐标点为异常点，将异常点全部剔除并回到步骤S02，否则进入步骤S05；

步骤S05，建模终端通过步骤S03优化获得的设备圆形端口所在平面的最佳方程的最佳系数和最佳常数、最佳设备圆形端口圆心、最佳设备圆形端口半径，对设备圆形端口构建模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，所述若干个设备圆形端口三维坐标点均匀分布在设备圆形端口上。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，在步骤S02中，将全部的设备圆形端口三维坐标点的数据重心化后采用奇异值分解算法拟合出圆形端口所在平面方程具体包括：建模终端先计算每个设备圆形端口三维坐标点的重心坐标，将所有设备圆形端口三维坐标点的重心坐标组合成矩阵，然后对矩阵M进行奇异值分解并通过获得的最小奇异值获得平面方程的系数，再通过平面方程的系数计算平面方程的常数。

4.根据权利要求3所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，在步骤S02中，根据圆形端口所在平面方程及平面方程的系数和常数获得每个设备圆形端口三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差具体包括：建模终端将每个设备圆形端口三维坐标点代入圆形端口所在平面方程后，除以平面方程的全部系数平方和开根号后的值，然后获取每个三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，所述步骤S03具体包括：建模终端计算每个设备圆形端口三维坐标点到每个设备圆形端口的径向偏差，然后以每个设备圆形端口三维坐标点到每个设备圆形端口的径向偏差平方和为对象构建函数，再通过预设算法优化函数，计算最佳设备圆形端口圆心及最佳设备圆形端口半径。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，所述预设算法为LM算法。

7.根据权利要求1所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，所述步骤S04中求得每个设备圆形端口三维坐标点的空间偏差值具体包括：建模终端通过设备圆形端口所在平面的最佳方程的最佳系数和最佳常数、最佳设备圆形端口圆心、最佳设备圆形端口半径计算每个设备圆形端口三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差、每个设备圆形端口三维坐标点到每个设备圆形端口的径向偏差，将每个设备圆形端口三维坐标点到设备圆形端口所在平面的法向偏差与每个设备圆形端口三维坐标点到每个设备圆形端口的径向偏差的平方和开根号获得每个设备圆形端口三维坐标点的空间偏差值。

8.根据权利要求7所述的一种基于激光跟踪的设备圆形端口建模方法，其特征在于，所述步骤S04中计算空间偏差RMSE值具体包括：建模终端将全部设备圆形端口三维坐标点的空间偏差值平方和累加后除以设备圆形端口三维坐标点的总数，然后开根号获得空间偏差RMSE值。