空间任意位置椭球面最小区域拟合方法技术

本发明专利技术涉及空间曲面的拟合方法，具体涉及空间任意位置椭球面最小区域拟合方法。首先，依据测量点的坐标确定出待拟合椭球面两个焦点的大致坐标，并以这两个特征点为基准点、以一定边长创建正方体、以正方体顶点构造一系列的辅助焦点；然后以两个焦点周围的辅助焦点构造一系列的辅助椭球面，计算测量点相对于这些辅助抛物面的距离极差；通过比较、判定和重新设定基准点和辅助点来逐步逼近理想焦点，实现被测椭球面的最小区域拟合，得到被测椭球面的方程、空间位姿和最小区域误差。本发明专利技术拟合过程简单，拟合精度高，能够有效的实现椭球面轮廓的最小区域拟合和最小区域误差的评定。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
空间任意位置椭球面最小区域拟合方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）、在测量点包围的范围内任取2个测量点作为初始参考焦点；（2）、通过坐标变换使两个初始参考焦点的连线与坐标轴重合，并使两个初始参考焦点连线的中点与坐标原点重合，然后计算各个测量点到以两个初始参考焦点所构造的椭球面的法向距离，并用表示各测量点至椭球面法向距离的极差值；（3）、分别以两个初始参考焦点为基准中心点，以步骤（2）计算出的极差值为边长设置两个正方体以构造辅助点，将两个正方体的各顶点作为辅助焦点，不同初始参考焦点所构造的辅助焦点之间一一配合，进而可构造出64个辅助椭球面，然后计算各个测量点到每一个辅助椭球面的法向距离，则得到64个极差值，用表示最小极差值；（4）、将步骤（3）所得的最小极差值与步骤（2）计算出的极差值作比较：若，则两个基准中心点不变，即新的极差值不变，边长缩小为原来的0.5倍重新设置两个正方体以构造新的辅助点，再次求解新的最小极差值；若，则取与对应的辅助椭球面的两个辅助焦点为新的基准中心点，计算新的极差值，边长不变重新设置两个正方体以构造新的辅助点，再次求解新的最小极差值；（5）、将所得的新的最小极差值与新的极差值按照步骤（4）的方法作比较，重新求解新的最小极差值与新的极差值，如此重复，直至所建立的正方体的边长小于0.0001mm时，此时所得到的极差值和最小极差值中的最小者即为最小区域椭球面轮廓度误差，与极差值和最小极差值中的最小者相对应的辅助椭球面的两个辅助焦点、长轴半径和短轴半径即为符合最小区域拟合的椭球面的参数信息，然后通过原坐标变换的逆变换得到被拟合椭球面的最小区域拟合方程及其位置和姿态。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷贤卿，蔡振华，涂鲜萍，高作斌，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41