基于放样原理的球罐容积自动测量方法

摘要

本发明涉及一种基于放样原理的球罐容积自动测量方法，本发明将纯粹的测量问题转化为放样和测量，提出了罐体坐标系的概念，合理地解算球罐内表面的放样点，并通过坐标转换将测量和放样联系起来，全部测量过程中，仅需要人工转动全站仪测量4个以上的初始点，系统即可完成待测点解算、自动测量、数据自动存储、容积自动计算和输出等功能，基本实现自动化。该方法可以对每一个测量点的测量精度进行实时计算，实时的判断该点的测量精度，并将不满足精度要求的点予以剔除，从而提高测量精度。利用本发明可以均匀的采集罐体的三维坐标数据，减少人工干预，降低劳动强度，能大幅度提高工作效率。

主权项

一种基于放样原理的球罐容积自动测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在球罐内的任意位置架设全站仪，将全站仪的中心坐标设置为(0，0，0)，建立全站仪坐标系，全站仪与一台计算机互联，并初始化联机参数；(2)利用全站仪测量不少于四个的初始点，采用球拟合的方法求出一个放样球的球心坐标(x₀，y₀，z₀)和半径R，并以放样球球心为原点、坐标轴平行于全站仪坐标系的三个轴建立球罐坐标系；(3)在球罐坐标系下，按照设置的水平和垂直方向的步进间距解算出球罐坐标系下放样球上的所有放样点位放样坐标，再将球罐坐标系下放样点位放样坐标转换到全站仪坐标系，在全站仪坐标系下计算出放样点位的水平角度值和垂直角度值；(4)全站仪在马达的驱动下，按照计算的水平和垂直角度值自动完成望远镜定位和对放样点位的自动测量，得到放样点位在全站仪坐标系下的实际坐标，然后将实际坐标转换到球罐坐标系下；(5)在球罐坐标系下，按数据处理理论进行粗差剔除，最后进行球罐的最小二乘拟合，得到球罐的最优参数，并计算出球罐的容积。