基于IGGⅢ权函数的平面点云抗差估计 被引量：5

1

作者 张艳兵 田林亚 +1 位作者 张开源 王永敏 《地理空间信息》 2019年第10期118-121,I0008,共5页

三维激光扫描技术在建筑物表面测量中已经得到越来越多的应用,针对平面点云中的小粗差在抗差估计中难以剔除的问题,将IGGⅢ权函数与加权总体最小二乘法相结合,提出了IGGⅢ权函数抗差估计方法。分别采用验后方差估计法、Huber权函数抗差... 三维激光扫描技术在建筑物表面测量中已经得到越来越多的应用,针对平面点云中的小粗差在抗差估计中难以剔除的问题,将IGGⅢ权函数与加权总体最小二乘法相结合,提出了IGGⅢ权函数抗差估计方法。分别采用验后方差估计法、Huber权函数抗差估计法、IGGⅢ权函数抗差估计法对两组点云进行平面拟合计算。结果表明,通过对IGGⅢ权函数抗差估计模型中K0、K1的设置,可以有效地将点云进行分层定权处理,与验后方差估计法相比,通过多次迭代过程,有效降低淘汰段的小粗差对点云平面拟合的影响。与Huber权函数抗差估计法相比,IGGⅢ权函数抗差估计法对可疑段的过大误差进行降权处理,使其平面拟合精度更高。 展开更多

关键词 点云 加权总体最小二乘法 验后方差估计法 Huber权函数抗差估计法 IGGⅢ权函数抗差估计法 小粗差

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改进权值的加权整体最小二乘法高程拟合应用 被引量：5

2

作者 陈强 岳东杰 《甘肃科学学报》 2020年第5期17-21,41,共6页

GPS高程拟合中二次曲面法应用较广,但传统二次曲面法是基于最小二乘原则,由此引入以变量误差模型(EIV)为基础的整体最小二乘法和加权整体最小二乘法,提出了一种改进的定权方式应用于加权整体最小二乘的高程拟合,并在高程拟合实例中比较... GPS高程拟合中二次曲面法应用较广,但传统二次曲面法是基于最小二乘原则,由此引入以变量误差模型(EIV)为基础的整体最小二乘法和加权整体最小二乘法,提出了一种改进的定权方式应用于加权整体最小二乘的高程拟合,并在高程拟合实例中比较了分别基于最小二乘(LS)、基于整体最小二乘(TLS)和基于加权整体最小二乘(WTLS)的二次曲面法。实例表明该定权方法的加权整体最小二乘检核点残差整体减小了约1 mm,外符合精度上提高了1.2%,能够一定程度提高拟合精度。最后将WTLS二次曲面法与多面函数法和BP神经网络进行了实例比较和分析,得出了一些结论和展望。 展开更多

关键词 加权整体最小二乘 高程拟合 二次曲面法 多面函数法 BP神经网络

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坐标点分布对三维坐标变换参数估计不确定度的影响（英文）

3

作者 朱程广 赵健康 +2 位作者 龙海辉 夏轩 王红雨 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期460-465,共6页

相机坐标系和目标坐标系中公共特征点的测量精度和相对几何分布对参数估计具有重要影响,直接影响视觉导航精度。由于坐标点的测量精度依赖于测量系统的精度,而公共点的分布选取更容易调整,因此仅讨论公共特征点相对几何分布对平移旋转... 相机坐标系和目标坐标系中公共特征点的测量精度和相对几何分布对参数估计具有重要影响,直接影响视觉导航精度。由于坐标点的测量精度依赖于测量系统的精度,而公共点的分布选取更容易调整,因此仅讨论公共特征点相对几何分布对平移旋转参数估计精度的影响。首先,采用非线性模型和加权整体最小二乘算法求解变换参数,并采用蒙特卡罗方法归纳总结了不同的特征点分布对参数估计精度的影响。同时,为了工程化应用,将坐标点分布的分散度进行量化作为其权重,提出一种重构协因数矩阵的方法。最后,基于实际测量数据的对比试验表明,在没有先验知识的情况下,所提出的方法可以改善参数的估计精度,即变换参数的后验标准差至少减小6.7%。 展开更多

关键词 三维坐标变换 不确定度 加权整体最小二乘 蒙特卡洛方法

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用于外场试验的交会测量 被引量：6

4

作者 陶家园 王克逸 罗国雄 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2369-2375,共7页

提出结合坐标系转换和按行独立的加权总体最小二乘法(RWTLS)的交会测量方法用于外场试验。该方法利用空间坐标系转换方法获得目标点在大地坐标下的空间角度参数;通过多余观测数建立条件方程确定起算数据间的角度位置关系,用RWTLS和高斯... 提出结合坐标系转换和按行独立的加权总体最小二乘法(RWTLS)的交会测量方法用于外场试验。该方法利用空间坐标系转换方法获得目标点在大地坐标下的空间角度参数;通过多余观测数建立条件方程确定起算数据间的角度位置关系,用RWTLS和高斯-牛顿迭代方法求得运动目标点在任一时刻的空间角度坐标;最后,利用对静态目标点的观测获得基距,结合目标点的空间角度坐标求得其轨迹曲线。实验结果表明:观测站的坐标误差在±0.15m以内,运动目标在X、Y、Z方向上的坐标误差在±0.4m内。与传统的两站前方交会测量方法相比,该方法无须校正经纬仪坐标系,也不必已知观测站位置参数,从而减少了对起算数据的需求,减少了布站工作量,具有直接简便、收敛速度快、精度较高等优点,在飞行目标外场测试中有良好的实用性。 展开更多

关键词 坐标系转换 按行独立的加权总体最小二乘法 交会测量 高斯-牛顿法 外场试验

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水声传感器网络信号到达时间差目标定位的最小二乘法估计性能 被引量：14

5

作者 王领 申晓红 +2 位作者 康玉柱 花飞 王海燕 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期542-551,共10页

为解决水声传感器网络中测量误差和传感器节点位置误差同时存在时的目标定位问题,提出一种双误差模型下基于加权整体最小二乘方法。建立双误差条件下的信号到达时间差目标定位模型,采用加权整体最小二乘法对该模型进行求解,并推导权值... 为解决水声传感器网络中测量误差和传感器节点位置误差同时存在时的目标定位问题,提出一种双误差模型下基于加权整体最小二乘方法。建立双误差条件下的信号到达时间差目标定位模型,采用加权整体最小二乘法对该模型进行求解,并推导权值的表达式。所提算法模型与实际符合性更好,且利用了测量误差方差和传感器节点位置误差方差的先验信息,以迭代方法得到最终的目标位置估计值。在模拟测量误差和传感器节点位置误差同时存在情况下对该方法进行仿真与水池试验验证,结果表明所提基于加权整体最小二乘的目标定位方法具有良好的定位性能。 展开更多

关键词 水声传感器网络 目标定位 信号到达时间差 加权整体最小二乘法 CHAN算法 估计性能

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基于中位参数法相关观测的抗差加权整体最小二乘算法 被引量：7

6

作者 刘春阳 王坚 +2 位作者 王彬 刘超 刘纪平 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期378-384,共7页

在抗差加权整体最小二乘算法中,抗差模型的抗差性与初值的好坏关系极大,若以最小二乘或整体最小二乘估值作为初值,必定会受到粗差污染而影响其抗差性。考虑到观测向量和系数矩阵存在相关性,首先推导了部分变量误差(partial errors-in-va... 在抗差加权整体最小二乘算法中,抗差模型的抗差性与初值的好坏关系极大,若以最小二乘或整体最小二乘估值作为初值,必定会受到粗差污染而影响其抗差性。考虑到观测向量和系数矩阵存在相关性,首先推导了部分变量误差(partial errors-in-variables, Partial EIV)模型的加权整体最小二乘算法,在此基础上提出了一种利用中位参数法求解抗差迭代初值的相关观测抗差加权整体最小二乘算法。然后采用中位参数法确定抗差初值,考虑到可能出现的粗差对观测空间与结构空间的综合影响,基于标准化残差构造权因子函数,实现其抗差解法。仿真实验结果表明,此算法具有良好的抗差性能,其参数估计结果比传统算法精度更高,且随着粗差个数的增加,其抗差稳定性较好。 展开更多

关键词 抗差加权整体最小二乘 中位参数法 PARTIAL EIV模型 相关观测 标准化残差

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混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法 被引量：1

7

作者 刘传辉 李世勇 《计算机仿真》 北大核心 2020年第12期371-374,390,共5页

针对混凝土梁裂缝损伤识别精准度较低、识别效率较差的问题,对混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法展开研究。通过混凝土梁裂缝损伤识别原理划分梁结构,构建相应的模态刚度,通过分量与有限元离散技术得到模态的单元分量占比,通过... 针对混凝土梁裂缝损伤识别精准度较低、识别效率较差的问题,对混凝土梁裂缝损伤识别的加权整体最小二乘法展开研究。通过混凝土梁裂缝损伤识别原理划分梁结构,构建相应的模态刚度,通过分量与有限元离散技术得到模态的单元分量占比,通过多阶模态指标的确定构建损伤参数界定公式;利用梁频率和阻尼的一致性原理创建约束条件等式组,计算梁结构刚度与自振频率估算公式,引入加权因子界定梁的整体残差目标函数,实施泰勒级数一次展开修正初始值,完成加权整体最小二乘法的运算。仿真结果表明,所提方法能够迅速对结构复杂的梁裂缝损伤做出有效识别,且识别精准度高,表明该方法具有一定的可行性。 展开更多

关键词 混凝土梁 裂缝损伤 加权整体最小二乘法 结构刚度 加权因子 残差目标函数

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等式约束EIV模型的Newton-Gauss迭代解法及其精度评定

8

作者 杨娟 《测绘科学技术学报》 北大核心 2019年第6期570-575,共6页

利用平差参数间的合理等式约束能够提高解的稳定性。针对变量误差模型EIV(errors-in-variables)引入等式约束,分别针对系数阵良态和病态两种情形建立了约束总体最小二乘准则。基于非线性最小二乘问题的常用解法Newton-Gauss法,由约束准... 利用平差参数间的合理等式约束能够提高解的稳定性。针对变量误差模型EIV(errors-in-variables)引入等式约束,分别针对系数阵良态和病态两种情形建立了约束总体最小二乘准则。基于非线性最小二乘问题的常用解法Newton-Gauss法,由约束准则构建了拉格朗日极值函数并由欧拉-拉格朗日必要条件导出了等式约束EIV模型的Newton-Gauss迭代解。针对精度评定时未考虑参数估值偏差所带来的影响这一不足,基于蒙特卡罗模拟法提出了一种估计约束EIV模型单位权方差和参数估值的协方差阵的数值方法。算例分析结果表明,约束总体最小二乘解严格满足先验等式约束条件;当系数阵病态时,约束条件能够提升解的稳定性和精度。此外,基于蒙特卡罗的数值方法能够获得稳定且合理的精度评定结果。 展开更多

关键词 变量误差模型 加权总体最小二乘问题 等式约束 牛顿法-高斯 精度评定

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利用加权整体最小二乘DSM提取DEM的方法

9

作者 冷顺绿 郑朝治 施昆 《地理空间信息》 2019年第7期118-120,I0003,共4页

随着无人机航摄软硬件技术的快速发展,通过倾斜摄影三维建模快速获取DSM的成本越来越低。在小比例尺的地形图测量中,DSM若能通过快速处理得到较为精确的DEM,即可节省大量的人力物力。针对林地范围内DSM数据的特点,采用加权整体最小二乘... 随着无人机航摄软硬件技术的快速发展,通过倾斜摄影三维建模快速获取DSM的成本越来越低。在小比例尺的地形图测量中,DSM若能通过快速处理得到较为精确的DEM,即可节省大量的人力物力。针对林地范围内DSM数据的特点,采用加权整体最小二乘法对DEM进行提取。 展开更多

关键词 林地 DSM 加权整体最小二乘法 DEM

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加权整体最小二乘算法的改进 被引量：10

10

作者 杨仕平 范东明 龙玉春 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第1期48-52,共5页

针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估... 针对EIV模型中系数矩阵含有重复元素的问题,通过考虑系数矩阵元素间的相关性,改进已有的加权整体最小二乘法,使得重复元素的改正数的绝对值相等。并将改进方法应用于直线拟合和解算三维小角度基准转换模型。算例证明,相比以往的参数估计方法,利用改进后的加权整体最小二乘法能够得到更合理的系数矩阵残差阵。 展开更多

关键词 EIV模型 改进的加权整体最小二乘法 直线拟合 三维小角度基准转换 系数矩阵

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石油钻杆螺纹廓形参数在机测量系统研究 被引量：9

11

作者 王可 董祉序 +1 位作者 孙兴伟 华晋伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1618-1625,共8页

为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难,设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激... 为解决石油钻杆因尺寸长、重量大等装卸不便因素给其两端内、外螺纹廓形参数测量带来的困难,设计并实现了一种安装于SCK230型数控石油钻杆螺纹修复机床上的非接触式石油钻杆螺纹在机测量系统。该系统利用数控机床的伺服功能带动二维激光位移传感器获取螺纹某轴截面的廓形数据;采用基于不连续度的自适应滤波算法对采集的廓形信息进行降噪处理,根据石油钻杆螺纹牙形的几何特征对降噪后的离散数据分段,以加权整体最小二乘法为基础拟合出各段廓型数据的回归模型;实时计算螺纹参数,判断加工质量。对NC50型石油钻杆螺纹及其标准环规的测量结果表明,该系统可在7.5 s内完成长度为25 mm的螺纹测量,测量精度为±8μm,重复性限≤4μm且重复性较高。设计的在机测量系统利用了良好的数控资源,实现了石油钻杆螺纹廓形参数的在机测量,提高了测量精度和效率。 展开更多

关键词 激光三角法 石油钻杆螺纹 螺纹参数在机测量 平滑滤波器 加权整体最小二乘法

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加权总体最小二乘在曲面拟合中的应用 被引量：8

12

作者 袁豹 岳东杰 +1 位作者 许义 孙腾科 《勘察科学技术》 2013年第3期47-50,共4页

曲面拟合是一种常用的数学方法并被广泛应用于测绘领域,针对常规曲面拟合时采用最小二乘法没有考虑系数矩阵中数据含有的偶然误差,引入加权总体最小二乘这种严密的平差方法,分析了加权总体最小二乘的模型以及解法,讨论了加权总体最小二... 曲面拟合是一种常用的数学方法并被广泛应用于测绘领域,针对常规曲面拟合时采用最小二乘法没有考虑系数矩阵中数据含有的偶然误差,引入加权总体最小二乘这种严密的平差方法,分析了加权总体最小二乘的模型以及解法,讨论了加权总体最小二乘方法在几种典型曲面拟合(平面拟合,球面拟合,二次曲面拟合)中的应用。分析表明,加权总体最小二乘法更加精确。 展开更多

关键词 加权总体最小二乘 曲面拟合 奇异值分解 迭代解法 权阵

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