基于圆心约束最小二乘圆拟合的短圆弧测量

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坐标测量中通常采用最小二乘法拟合几何元素。测量短圆弧时,由于特征点数少,受到的噪声干扰大,测量精度难以满足测量要求。本文针对短圆弧测量,分析了采用最小二乘法多点测圆时,圆弧中心角对圆心及半径测量误差的影响;考虑到短圆弧的功能特性和加工工艺往往将圆心作为固定值,在最小二乘圆拟合的基础上,提出了圆心约束最小二乘圆拟合方法。利用提出的方法测量了理论半径为10 mm,中心角为20°的短圆弧,测量误差<0.01 mm。对比实验表明,利用圆心约束最小二乘圆拟合法测量短圆弧能有效提高拟合精度。提出的方法基于机器视觉检测系统,能对工件做在线非接触测量。与传统的短圆弧测量方法相比,具有精度高、速度快、测量范围广等优势。
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