一种稳健的点云数据平面拟合方法

针对常用的平面拟合方法在点云数据存在粗差或异常值扰动时,存在拟合结果不稳定的缺点,提出了一种稳健的点云数据平面拟合方法.该法以特征值法为基础,通过利用一定的准则删除点云数据中的粗差或异常值,从而获得稳健的平面参数估计值.在实验中,分别利用最小二乘法、特征值法和该稳健特征值法对点云数据进行拟合,结果显示该法能克服异常值的影响,得到可靠的平面参数估值,具有稳健性.     

稳健加权整体最小二乘法在GPS高程拟合中的应用

由于GPS测量技术获取的大地高与国家采用的正常高之间存在高程异常的问题,为此,通常采用高程拟合的方式进行高程异常的计算,从而将大地高转换为正常高。针对采用加权整体最小二乘法估计GPS高程拟合中的多项式系数时,并没有考虑到观测数据中可能存在粗差的情况。采用稳健加权整体最小二乘法求解GPS高程平面拟合参数,并与最小二乘法、加权整体最小二乘法和稳健最小二乘法的结果进行对比,结果表明稳健加权整体最小二乘法的平面拟合结果最优。     

一种基于区域搜索的平面度误差评定方法

以给定平面度误差的评定为例,分析最小二乘法和最小包容区域法的算法模型,并提出一种基于区域搜索的评定平面度误差的方法.在三坐标测量机上,对被测平面进行采样点坐标数据提取,分别用基于搜索逼近法的最小二乘法和最小包容区域法实现给定平面度误差的评定.结果表明,基于搜索逼近法的最小包容区域法与最小二乘法相比,其评定结果精度提高了5.97%,且符合最小条件.     

稳健正交最小二乘拟合法

针对一般的最小二乘法忽略自变量的误差这一缺点,提出一种新的正交最小二乘法.该方法以正交距离残差平方和最小为衡量准则,并通过一定的算法剔除粗差和异常值,从而获得最佳的拟合曲线.算例结果表明稳健正交最小二乘拟合法结果更为可靠.     

抗差估计在多波束测深异常值探测中的应用

针对传统最小二乘趋势面滤波法在多波束测深异常值探测过程中存在的不足,提出一种基于抗差估计的选权迭代趋势面拟合滤波法,利用等价权将抗差估计理论与最小二乘趋势面拟合有机结合起来,以趋势面拟合系数求解模型作为判别异常值的迭代推值模型,介绍了多波束测深异常数据探测及滤波的基本步骤,结合仿真和实测数据采用不同滤波方案进行分析比对.研究结果表明:经选权迭代趋势面拟合法滤波后的海底地形表面较为平滑,同时微小地形得以保留,跳点以及孤立点得到剔除,滤波效果较为理想.     

测量数据的曲线曲面拟合算法

移动最小二乘法由于其良好的逼近性能而广泛用于曲线曲面拟合,但处理含有粗大误差的数据时,拟合结果极不稳定.为了减少粗大误差对拟合精度的影响,本文提出一种移动最小截平方法,该方法在支持域内引入最小截平方法代替最小二乘法,在所有节点当中选出剔除异常值的最优节点组合,确定局部拟合系数.该方法不需要人为地分配权重或设定阈值,可避免主观操作带来的影响.数值模拟和实验数据处理表明,移动最小截平方法能有效地处理测量数据中的粗大误差,拟合结果明显优于移动最小二乘法,具有良好的拟合精度和鲁棒性.     

一种基于产生式系统的空间直线拟合方法

求解设备转动副的高精度实际轴线是提高设备运行精度的重要措施之一.当空间测量点密集时,通常的最小二乘法很难得到正确的拟合直线.研究发现,最小二乘法易造成90°的偏转,即发生偏转后,直线位于理想直线的垂直面内;造成这种偏转的原因是最小二乘法距离函数不是一个单极值函数,发生偏转的直线实际上是取得了其中一个最小值,而非全局的极小值.为防止偏转,提出了一种基于产生式系统的空间直线拟合方法,该方法首先为拟合直线指定一个基本方向,然后通过微分变化,经有限次迭代便可求得理想的拟合直线.该方法能有效避免在使用最小二乘法求取拟合直线时产生的偏转问题,通过在机器人关节轴线测量中的应用证明,该方法在工程实际中有较高的应用价值.     

用程序求解最小二乘拟合多项式的系数

本文简单介绍了曲线拟合的概念,最小二乘法原理以及最小二乘拟合多项式问题,然后主要利用C语言设计求解最小二乘拟合多项式的系数程序,只要输入给定的数据点和相应拟合多项式的次数,运行该程序后就能准确地,高精度地获得最小二乘拟合多项式的系数.     

用TOR方法求解最小二乘问题收敛域

为了求解大型稀疏超定线性方程组，通常人们都是求它的极小范数最小二乘解。很多直接和间接方法被人们研究。在这些方法中求解最小二乘问题的通常的ＳＯＲ，ＳＳＯＲ，ＴＯＲ等迭代方法发挥了重要作用，被一些作者建议并研究，笔者讨论了用ＴＯＲ方法求解最小二乘问题的收敛域，首先导出了块ＪＡＣＯＢＩ迭代矩阵的特征值集合与ＴＯＲ迭代矩阵的特征值集合之间的关系。接着用比较直接的方法得到用ＴＯＲ方法求解最小二乘问题收敛域和     

非线性时间序列ARMA模型的优化估计法

提供了一种ARMA模型参数的优化估计法—阻尼最小二乘法,它结合了Newton法和最速下降法的优点,既保证了迭代计算的收敛性,又加快了收敛的速度.当初值的精度较差时,更宜采用阻尼最小二乘法.而且本文给出实例的MATLAB程序,并利用t统计量检验出:阻尼最小二乘法要比最小二乘法的参数估计值更为显著,拟合模型更优.     

基于最小二乘抗差估计的飞机噪声距离特性回归分析

 飞机噪声距离特性曲线是进行飞机噪声环境影响评价的重要资料,然而现阶段只能通过实测获得测量数据拟合得到。本文针对进行飞机噪声距离特性拟合时,有效感觉噪声级L_EPN和测点到飞行轨迹最短距离的测量数据存在误差的问题,采用抗差理论来平衡数据之间的离散性,选取最小二乘抗差估计方法和IGGI权函数方案,根据飞机噪声距离特性曲线的分布形式,拟合各系数,得到起飞着陆噪声距离特性曲线。以某型飞机起飞着陆为实例,验证了该方法的可行性。     

基于T--scan测量的薄壁钣金件孔特征重构

针对目前对薄壁钣金件孔测量的效率低,孔心位置和孔半径测量方法上存在的不足,提出一种基于T-scan测量的薄壁钣金件孔特征的重构方法.该方法用T-scan对薄壁钣金件上孔进行扫描得到点云数据;根据点云数据中连续点的欧拉距离将点云数据划分成扫描线点数据;对扫描线点云数据进行算法处理获取位于平面上的点及孔的边缘点;最后对平面上的点采用稳健特征值平面拟合得出平面参数,利用最小二乘空间圆拟合获取孔心坐标值及孔径大小,完成薄壁孔特征重构.通过对试验件和薄壁钣金件上孔进行测量处理,实验表明该算法有很好的实用性且精度满足钣金件孔的实际检测精度要求.     

改进型无网格伽辽金法(IEFG)的研究及其应用

文章介绍了一种改进的移动最小二乘(IMLS)近似,该近似比现有的移动最小二乘(MLS)近似有更高的计算效率和精度,且不会导致系统方程产生病态.IMLS近似与无网格伽辽金法(EFG)相结合构成了一种改进型无网格伽辽金法(IEFG),该方法可以容易推广到求解非线性问题以及非均匀介质的力学问题.文章给出了2个计算实例,计算结果证明,该方法是一种收敛快、精度高、简便有效的通用方法,在工程中具有广阔的应用前景.     

滑动平均噪声干扰双输入多率系统最小二乘迭代辨识

研究了滑动平均噪声干扰的双输入多率系统最小二乘迭代辨识算法.首先推导出2个输入通道采样周期不相等的多率系统的离散时间状态空间模型,得出对应的传递函数模型.针对辨识模型信息向量中存在不可测噪声项的困难,利用最小二乘迭代原理,将未知噪声变量用其迭代估计值来代替,提出了这类双输入多率采样数据系统的最小二乘迭代辨识算法.最后通过仿真例子比较了最小二乘迭代辨识算法与递推增广最小二乘算法的辨识效果,说明了所提出算法的参数估计精度较高.     

正交最小二乘算法及其应用

介绍了正交最小二乘法的算法原理，同经典的最小二乘法相比，其数值稳定性好、计算量小，能节省大量存贮空间。应用了Ｈｏｕｓｅｈｏｌｄｅｒ变换、Ｇｉｖｅｎｓ变换和它的逆变换３种算法。根据残差矢量最小准则，将该法用于ＡＲＭＡ模型结构辨识和时变ＡＲ模型参数估计，取得了满意的仿真结果。     

非线性模型抗差最小二乘估计及其应用

以经典最小二乘法为基础，详细阐述了抗差因子的选取。从抵抗粗差的角度出发，抗差最小二乘法可提高非线性模型在有粗差干扰条件下参数估计的精度。以广东森林资源调查的样本资料，对提出的方法进行了检验与应用，结果表明提出的方法具有明显的抗粗差性。     

Meshless Least-Squares Method for Solving the Steady-State Heat Conduction Equation

The meshless weighted least-squares (MWLS) method is a pure meshless method that combines the moving least-squares approximation scheme and least-square discretization. Previous studies of the MWLS method for elastostatics and wave propagation problems have shown that the MWLS method possesses several advantages, such as high accuracy, high convergence rate, good stability, and high computational efficiency. In this paper, the MWLS method is extended to heat conduction problems. The MWLS computational parameters are chosen based on a thorough numerical study of 1-dimensional problems.Several 2-dimensional examples show that the MWLS method is much faster than the element free Galerkin method (EFGM), while the accuracy of the MWLS method is close to, or even better than the EFGM These numerical results demonstrate that the MWLS method has good potential for numerical analyses of heat transfer problems.     

两种移动最小二乘法在曲面拟合中的对比研究

文章首先介绍了移动最小二乘逼近法和移动最小二乘插值法,然后分别将两种方法运用于曲面拟合,用MATLAB编程实现算例,对比精确解和两个数值解.结果表明移动最小二乘插值法精度较高.     

基于激光测高卫星的东南极表面高变化分析

利用美国国家冰雪数据中心(NSIDC)最新发布的ICESat(云和地面高度卫星)R633版本的GLA12激光测高数据,使用重复轨最小二乘平面拟合的方法,计算得到东南极兰伯特冰川流域(Lambert)2003年~2009年的高程变化率.使用高度计重复观测数据确定表面高变化的时候,要考虑地形坡度的影响.假定在沿ICESat重复轨道小段范围内,可以用平面来拟合坡度和高程变化,并依此来计算高程变化.结果表明,Lambert冰川流域2003年~2009年平均高程变化率为(1±0.5)cm·yr-1.与已有研究成果以及交叉点获取的高程变化比较,提出的重复轨平面拟合方法有效可行.     

部分线性变系数EV模型估计的渐近正态性

研究非参数部分带有测量误差(EV)的部分线性变系数模型,综合局部纠偏方法和Profile最小二乘估计方法定义了模型中未知参数和系数函数的估计,并在适当条件下证明了它们的渐近性质,最后通过数值模拟研究了所提估计方法在有限样本下的实际表现。