一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统，涉及垂线坐标仪校准领域。该方法通过预先设定一个具有标准网格点坐标值的网格图，并且建立对应的网格坐标，然后垂线保持不变，在同一水平面上逐一将垂线坐标仪移动到网格图上的每一个网格点所在的位置，并记录垂线坐标仪的X轴和Y轴的初始测量值V

【技术实现步骤摘要】
一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统


[0001]本专利技术涉及垂线坐标仪校准领域，具体而言，涉及一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统。

技术介绍

[0002]垂线坐标仪结合垂线测量装置广泛应用于大坝变形监测，垂线坐标仪具有多种测量原理，例如步进电机式、光电式、电容式，光电式垂线坐标仪具有抗干扰性强、测量精度高等特点，应用较广泛。
[0003]由于仪器机械结构的加工差异，垂线坐标仪在安装过程中没办法保证两个位移测量方向是刚好正交的，因此垂线沿其中一个轴平移时，会导致另一个轴的实时位移测量值发生变化，导致仪器产生误差。因此，急需一种能够对垂线坐标仪的正交误差进行校验的方法，用以提高垂线坐标仪的精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统，其能够快速有效的对垂线坐标仪进行正交误差校准，用以提高垂线坐标仪的精度。。
[0005]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S101：根据垂线坐标仪沿X轴和Y轴的量程，将X轴和Y轴的量程范围按预置规则划分为多个网格，得到网格图，并以网格图中的网格点建立对应的网格坐标，其中每一个网格点坐标值为(H
x
，H
y
)，其中H
x
和H
y
分别为网格点沿X轴和Y轴的坐标值；
[0008]步骤S102：垂线保持不变，在同一水平面上逐一将垂线坐标仪移动到网格图上的每一个网格点所在的位置，并记录垂线坐标仪的X轴和Y轴的测量垂线的初始测量值V
x
和V
y
；
[0009]步骤S103：基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和
[0010]在本专利技术的一些实施例中，上述基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和的步骤具体包括：
[0011]步骤S201：基于垂线坐标仪的X轴和Y轴的初始测量值V
x
和V
y
，得到对应的V
x2
、V
y2
和V
x
×
V
y
中间测值；
[0012]步骡S202：基于公式H
x
＝c1+a1×
V
x
+b1×
V
y
+d1×
V
x2
+e1×
V
y2
+f1×
V
x
×
V
y
、H
y
＝c2+a2×
V
x
+b2×
V
y
+d2×
V
x2
+e2×
V
y2
+f2×
V
x
×
V
y
进行回归分析和拟合，得到校准参数c1、a1、b1、d1、e1、f1、c2、a2、b2、d2、e2和f2；
[0013]步骤S203：基于校准参数c1、a1、b1、d1、e1、f1、c2、a2、b2、d2、e2和f2，利用公式
得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和
[0014]在本专利技术的一些实施例中，还包括：
[0015]利用垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和对垂线坐标仪进行校准，并重复步骤S102、步骤S103预置阈值次数将校准处理后的垂线坐标仪进行多次校准。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，上述将X轴和Y轴的量程范围按预置规则划分为多个网格的步骤具体包括：将X轴和Y轴的量程范围按照等间距进行划分为多个网格。
[0017]第二方面，本申请实施例提供一种消除垂线坐标仪正交误差的校准系统，其包括：
[0018]网格划分模块，用于根据垂线坐标仪沿X轴和Y轴的量程，将X轴和Y轴的量程范围按预置规则划分为多个网格，得到网格图，并以网格图中的网格点建立对应的网格坐标，其中每一个网格点坐标值为(H
x
，H
y
)，其中H
x
和H
y
分别为网格点沿X轴和Y轴的坐标值；
[0019]测量模块，用于垂线保持不变，在同一水平面上逐一将垂线坐标仪移动到网格图上的每一个网格点所在的位置，并记录垂线坐标仪的X轴和Y轴的测量垂线的初始测量值V
x
和V
y
；
[0020]校准模块，用于基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和
[0021]第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项上述的方法。
[0022]第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项上述的方法。
[0023]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0024]本专利技术的实施例提出了一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法及系统，其根据垂线坐标仪沿X轴和Y轴的量程，将X轴和Y轴的量程范围按预置规则划分为多个网格，得到网格图，并以网格图中的网格点建立对应的网格坐标，其中每一个网格点坐标值为(H
x
，H
y
)，其中H
x
和H
y
分别为网格点沿X轴和Y轴的坐标值；然后垂线保持不变，在同一水平面上逐一将垂线坐标仪移动到网格图上的每一个网格点所在的位置，并记录垂线坐标仪的X轴和Y轴的测量垂线的初始测量值V
x
和V
y
；最后基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和整个方法步骤简单精妙，通过预先设定一个具有标准网格点坐标值的网格图，并且建立对应的网格坐标，然后再根据垂线坐标仪的初始测量值V
x
和V
y
以及每一个网格点的标准坐标值进行校准处理，从而将可以快速有效的对垂线坐标仪的正交误差进行校准处理，用以提高垂线坐标仪的精度。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101：根据垂线坐标仪沿X轴和Y轴的量程，将X轴和Y轴的量程范围按预置规则划分为多个网格，得到网格图，并以网格图中的网格点建立对应的网格坐标，其中每一个网格点坐标值为(H
x
，H
y
)，其中H
x
和H
y
分别为网格点沿X轴和Y轴的坐标值；步骤S102：垂线保持不变，在同一水平面上逐一将垂线坐标仪移动到网格图上的每一个网格点所在的位置，并记录垂线坐标仪的X轴和Y轴的测量垂线的初始测量值V
x
和V
y
；步骤S103：基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和2.如权利要求1所述的一种消除垂线坐标仪正交误差的校准方法，其特征在于，所述基于每一个网格点的坐标值(H
x
，H
y
)对初始测量值V
x
和V
y
进行校准计算，得到垂线坐标仪的X轴和Y轴的校准值和的步骤具体包括：步骤S201：基于垂线坐标仪的X轴和Y轴的初始测量值V
x
和V
y
，得到对应的V
x2
、V
y2
和V
x
×
V
y
中间测值；步骤S202：基于公式H
x
＝c1+a1×
V
x
+b1×
V
y
+d1×
V
x2
+e1×
V
y2
+f1×
V
x
×
V
y
、H
y
＝c2+a2×
V
x
+b2×
V
y
+d2×
V
x2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周芳芳，黄跃文，毛索颖，韩笑，曹浩，杨胜梅，宁晶，王志旺，牛广利，张继楷，彭思唯，黎建洲，余信江，郑谦，田亚岭，沈玮，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：