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无需公共点的高精度激光跟踪仪自标定方法

红外与激光工程 2024年第2期53卷 17-24页

作者：齐志军朱东辉罗涛苗学策何晓业深圳综合粒子设施研究院广东深圳518107 中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029 重庆大学超瞬态装置实验室重庆400044

多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值,在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离,目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高,但是其精度有限。为了提高其精度,分析基于拟合的自标定... 详细信息

多台激光跟踪仪组成的测量系统能够得到高精度的坐标观测值,在加速器准直工程领域应用十分广泛。该系统需要自标定仪器中心的距离,目前基于球面拟合的自标定方法虽然测量效率较高,但是其精度有限。为了提高其精度,分析基于拟合的自标定方法精度较低的主要原因,提出了基于三角形结构的自标定方法,定量对比了新方法和基于球心拟合方法的精度。新方法建立非线性误差模型进行参数迭代求解,能够应用于激光跟踪仪的三维自标定。通过模拟仿真和实测实验,证明了该方法比基于球心拟合的自标定方法在精度上有了大幅度提升。文中算法无需增加额外设备,改进了原先基于球心拟合方法并提高其自标定精度,具有一定的工程应用价值。

关键词：激光跟踪仪自标定球面拟合非线性模型精度

几何特征辅助口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模的精度研究

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中华口腔医学杂志 2022年第2期57卷 161-166页

作者：柯怡芳张耀鹏陈俊锴陈虎王勇孙玉春北京大学口腔医学院·口腔医院口腔医学数字化研究中心口腔修复教研室国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心国家卫生健康委口腔医学计算机应用工程技术研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100081

目的评价几何特征对口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模精度的影响,为临床应用及口内三维扫描仪算法优化提供参考。方法选择上颌牙列缺失种植修复标准模型1个作为参考模型,其上植入6枚种植体替代体及相应扫描杆(编号1~6号)。... 详细信息

目的评价几何特征对口内三维扫描仪获取牙列缺失种植修复数字印模精度的影响,为临床应用及口内三维扫描仪算法优化提供参考。方法选择上颌牙列缺失种植修复标准模型1个作为参考模型,其上植入6枚种植体替代体及相应扫描杆(编号1~6号)。使用牙颌模型扫描仪扫描上颌模型,重复5次,获取扫描数据作为真值。设计并三维打印制作几何特征实体,分别使用口内三维扫描仪A(Trios 3)和B(Aoralscan 2)扫描添加几何特征前后的上颌模型,获取扫描数据,各重复10次。扫描结果导入逆向工程软件(Geomagic Studio 2015),分别测量1号扫描杆与其余扫描杆上平面中心点间线性距离,即D12、D13、D14、D15和D16。正确度为各口内三维扫描仪测量值与真值相减的绝对值;精密度为各口内三维扫描仪测量值组内两两相减的绝对值;数值越小,代表正确度或精密度越好。统计分析添加几何特征前后线性距离的差异,评价添加几何特征与否对两款口内三维扫描仪正确度与精密度的影响。结果对于口内三维扫描仪A,添加几何特征后D14、D15、D16正确度均显著好于添加前(t=2.66、2.75、2.95,P0.05),但添加后精密度均显著好于添加前(U=702.00,489.00,P精度。

关键词：颌,无牙牙种植牙科印模技术计算机辅助设计三维扫描仪精度几何特征

摄影测量与传统印模技术制取牙列缺失种植修复印模精度的比较研究

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中华口腔医学杂志 2022年第2期57卷 167-171页

作者：孙玉洁马博文岳新新林潇耿威首都医科大学口腔医学院种植中心北京100050

目的通过体外实验对比摄影测量与传统印模技术制取牙列缺失种植修复印模的精度。方法选择1例2019年9月就诊于首都医科大学口腔医学院种植中心的74岁男性上颌牙列缺失患者的上颌石膏模型,其上含螺丝固位基台替代体8个。通过开窗夹板式印... 详细信息

目的通过体外实验对比摄影测量与传统印模技术制取牙列缺失种植修复印模的精度。方法选择1例2019年9月就诊于首都医科大学口腔医学院种植中心的74岁男性上颌牙列缺失患者的上颌石膏模型,其上含螺丝固位基台替代体8个。通过开窗夹板式印模复制该石膏模型,将复制模型作为参考模型。由同1名主治医师用两种方法制取参考模型种植体基台水平印模,摄影测量组:在基台替代体上安装摄影测量专用基台扫描体,使用基于摄影测量技术的口外扫描仪扫描参考模型,获取“.stl”数据(扫描重复10次);传统印模组:应用开窗个别托盘制取参考模型的夹板式印模,灌注石膏模型(10个)。在传统印模组石膏模型和参考模型上安装模型扫描专用基台扫描体,应用高精度模型扫描仪进行扫描,获取印模组和参考模型“.stl”数据。在计算机辅助设计软件(exocad)中,根据扫描体三维坐标,将两组模型和参考模型的扫描体替换为基台替代体。将数据输入三维分析软件(Geomagic Control X),摄影测量组和传统印模组数据分别与参考模型数据配准(正确度评估)以及组内两两配准(精密度评估),评估精度。结果摄影测量组正确度和精密度[分别为(17.33±0.34)和(2.50±0.79)μm]均显著优于传统印模组[(24.30±4.16)和(26.12±4.54)μm](t=-5.29和-34.35,P精度优于传统印模技术。

关键词：摄影测量法牙科印模技术颌,无牙牙种植精度

动态导航下种植手术U型管配准与牙尖配准方法的精度比较

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中华口腔医学杂志 2022年第12期57卷 1225-1229页

作者：马斐斐魏泰孙凤马玉北京大学口腔医学院·口腔医院门诊部国家口腔医学中心国家口腔疾病临床医学研究中心口腔生物材料和数字诊疗装备国家工程研究中心口腔数字医学北京市重点实验室北京100034

目的通过体外实验对比动态导航下种植手术U型管配准与牙尖配准方法的精度差异。方法使用下颌双侧第一磨牙缺失树脂模型(20个)和仿真头颅模型, 在动态导航下植入40枚种植体, 由同1名研究人员使用随机数表法随机选择U型管配准或牙尖配准... 详细信息

目的通过体外实验对比动态导航下种植手术U型管配准与牙尖配准方法的精度差异。方法使用下颌双侧第一磨牙缺失树脂模型(20个)和仿真头颅模型, 在动态导航下植入40枚种植体, 由同1名研究人员使用随机数表法随机选择U型管配准或牙尖配准方法之一, 植入种植体(每组20枚)。通过比较种植体计划植入位置与实际植入位置, 评价两种配准方法的精度;选择角度误差、植入点三维误差和根尖点三维误差作为主要测量指标。结果 U型管配准组和牙尖配准组植入点三维误差分别为(0.93±0.54)和(1.07±0.46)mm, 根尖点三维误差分别为(1.03±0.53)和(1.16±0.55)mm, 角度误差分别为1.62°±0.97°和2.06°±0.98°, 两组相同指标的差异均无统计学意义(t=0.91, P=0.368;t=0.79, P=0.436;t=1.42, P=0.164)。结论动态导航下种植手术中, U型管配准和牙尖配准方法均有较高的精度。牙尖配准方法无需额外的配准设备, 便于临床使用。

关键词：牙种植外科手术计算机辅助口腔外科手术锥束计算机体层摄影术动态导航配准精度

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一种新型高精度半显式基于模型的积分算法

同济大学学报（自然科学版） 2023年第5期51卷 738-746页

作者：傅博张付泰陈瑾长安大学建筑工程学院陕西西安710061

提出了一种新型高精度基于模型的积分算法,该算法采用了半显式Chang算法的速度、位移表达式,但是具有不同的积分参数。采用离散控制理论中“零极点匹配”和二阶Pade近似推导出新算法的积分参数。对算法的精度、稳定性、周期延长和振幅... 详细信息

提出了一种新型高精度基于模型的积分算法,该算法采用了半显式Chang算法的速度、位移表达式,但是具有不同的积分参数。采用离散控制理论中“零极点匹配”和二阶Pade近似推导出新算法的积分参数。对算法的精度、稳定性、周期延长和振幅衰减等数值特性进行分析。与Newmark族积分算法和两种典型的基于模型的积分算法相比,新算法具备四阶精度,并且有非常小的周期误差。最后,通过三个数值算例验证了新算法的高精度特性。

关键词：积分算法显式基于模型精度周期延长

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高精度相位式激光雷达测距系统的设计

光电工程 2024年第3期51卷 95-104页

作者：李岸然邵光存靳凤宇张传辉李伟牟媛慧蔡恩林齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所山东济宁272000 济宁科力光电产业有限责任公司山东济宁272000 天津市天锻压力机有限公司天津30000 青岛大学电子信息学院山东青岛266071

现代科技中,激光雷达在自动导航、工业测绘等领域扮演关键角色,但传统相位测距系统普遍存在测量精度低和结构复杂等问题。本文提出了一种新型的高精度相位式激光雷达测距系统。该系统采用激光控制同频参比的相位差检测方法,包括对激光... 详细信息

现代科技中,激光雷达在自动导航、工业测绘等领域扮演关键角色,但传统相位测距系统普遍存在测量精度低和结构复杂等问题。本文提出了一种新型的高精度相位式激光雷达测距系统。该系统采用激光控制同频参比的相位差检测方法,包括对激光发射和接收模块的光学结构优化,以及对接收电路的放大滤波与差分混频处理,最终制作出了一个基于AD8302的高分辨率鉴相系统。实验结果显示,该系统测量精度为毫米级别,简便实用且能满足广泛的实际应用需求。这一研究为激光雷达技术在高精度距离测量方面提供了可行的解决方案。

关键词：激光雷达相位精度鉴相

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《大衍历》行星算法及精度分析

自然科学史研究 2023年第3期42卷 281-304页

作者：吕瑶虹唐泉西北大学科学史高等研究院西安710127

行星理论是中国传统数理天文学的核心内容之一,我国第一部保存较为完整的历法《三统历》中就有比较完整的记载,此后各历中均有相关内容。在中国行星理论发展史上,《大衍历》因为有诸多创新而占有非常重要的地位。本文全面梳理了《大衍... 详细信息

行星理论是中国传统数理天文学的核心内容之一,我国第一部保存较为完整的历法《三统历》中就有比较完整的记载,此后各历中均有相关内容。在中国行星理论发展史上,《大衍历》因为有诸多创新而占有非常重要的地位。本文全面梳理了《大衍历》中的行星算法,并用Python语言对《大衍历》行星算法进行模拟,讨论了《大衍历》制定和颁行期间35年内的行星位置计算精度。研究结果表明,《大衍历》推算木星、火星、土星、金星和水星黄经的最大误差依次为3.93°、36.96°、7.99°、18.52°、32.5°。进一步的分析表明,《大衍历》中“五星爻象历”和“五星动态表”的设计及其误差、五星近日点黄经的测算误差和定合日期的推算误差,是影响《大衍历》行星计算误差的主要因素。

关键词：大衍历行星理论五星爻象历精度

无人机航高对落叶松毛虫虫害遥感监测精度的影响

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南京林业大学学报（自然科学版） 2023年第4期47卷 13-22页

作者：杨乐黄晓君包玉海包刚佟斯琴苏都毕力格内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古自治区遥感与地理信息系统重点实验室内蒙古自治区蒙古高原灾害与生态安全重点实验室内蒙古呼和浩特010022 东北师范大学环境学院吉林长春130024

【目的】探究无人机航高对落叶松毛虫(Dendrolimus superans)虫害监测精度的影响机制,以期构建先进的森林虫害监测技术框架,为无人机近地面森林虫害遥感监测提供重要参考。【方法】以大兴安岭落叶松毛虫虫害频发区为试验区,以无人机不... 详细信息

【目的】探究无人机航高对落叶松毛虫(Dendrolimus superans)虫害监测精度的影响机制,以期构建先进的森林虫害监测技术框架,为无人机近地面森林虫害遥感监测提供重要参考。【方法】以大兴安岭落叶松毛虫虫害频发区为试验区,以无人机不同航高下采集的多光谱遥感影像为基础数据,获得健康、轻度和重度虫害的386株落叶松树冠层光谱指数和纹理特征,通过方差分析法(ANOVA)及连续投影算法(SPA)提取对虫害严重程度敏感的光谱特征,结合随机森林(RF)和支持向量机(SVM)算法构建虫害严重程度监测模型,揭示航高对监测精度的影响。【结果】①光谱指数和纹理特征的总体(轻度+重度)监测精度均随航高上升呈下降趋势,而轻度和重度虫害的监测精度却有不同变化态势。②光谱指数(修正型三角植被指数2、绿光归一化差值植被指数2、绿光归一化差值植被指数、差值植被指数、简单比值指数1)+纹理特征(MEA 3)组合的虫害监测精度达到最优(总体精度和Kappa值分别为92.3%和0.891),但其总体和轻度的监测精度随航高上升呈下降趋势(下降速率分别为0.04%/m和0.03%/m),重度的监测精度有上升趋势(上升速率为0.03%/m)。【结论】航高对无人机近地虫害监测精度具有明显影响,并且轻度和重度监测精度随航高的变化速率和趋势有差异。与重度虫害相比,轻度的监测精度随航高的变化速率较快。无人机对虫害早期高精度遥感识别宜选择低航高,而适当提升航高亦能获得对虫害严重度评估监测的预期效果。

关键词：落叶松毛虫虫害无人机航高多光谱遥感监测精度

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基于知识粒化的粗糙集近似精度的泛化改进

系统工程理论与实践 2021年第5期41卷 1343-1352页

作者：何流张贤勇唐孝四川师范大学数学科学学院成都610068 四川师范大学智能信息与量子信息研究所成都610068

精度是表征粗糙集概念精确性的基本度量,但具有关于知识粒化的信息缺失与量化局限.近似精度引入知识粒度进行改进.归纳分析现有五种近似精度,探讨基于知识粒化的近似精度的泛化原则与改进建模.基于实例分析,确立近似精度的"单调、一致... 详细信息

精度是表征粗糙集概念精确性的基本度量,但具有关于知识粒化的信息缺失与量化局限.近似精度引入知识粒度进行改进.归纳分析现有五种近似精度,探讨基于知识粒化的近似精度的泛化原则与改进建模.基于实例分析,确立近似精度的"单调、一致、无关、下界"四项改进准则,验证已有近似精度的满足性;挖掘近似精度的"逼近、单调"两项量化优化,融合概念精度与知识粒度建立近似精度的泛化含参模型;提出一种改进近似精度,揭示其准则满足性与优化应用性,并用知识实例与数据实验进行有效验证.所得结果提供了近似精度的泛化构造框架与具体改进模型.

关键词：粗糙集精度近似精度知识粒化四项改进准则两项量化优化融合含参建模