研究目的
提出一种迭代方差最小化匹配（VMM）方法，用于在存在测量缺陷（如点分布不均匀/开放及测量噪声）的情况下，将实测点与设计模型进行对齐。
研究成果
VMM方法高效且对测量缺陷不敏感，为涉及自由曲面特征的形状匹配任务提供了可靠解决方案。该方法在存在测量缺陷时不易陷入局部最优，并展现出二次收敛性和正定性。
研究不足
该论文未明确提及研究的局限性。
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自由曲面方差最小化迭代匹配方法——第一部分：理论与方法
DOI：10.1109/tase.2018.2875154
期刊：IEEE Transactions on Automation Science and Engineering
出版年份：2018
更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要：
自由曲面匹配是将测量点与设计模型对齐的制造自动化常见问题。本文提出迭代方差最小化匹配（VMM）方法，用于处理存在测量缺陷（如不均匀/开放点分布和测量噪声）的测量点。其基本思想是将目标函数定义为各测量点到设计模型最近距离的方差，并通过在目标函数中引入平均距离项来考虑测量缺陷。利用定义的平均距离项，提出了分析测量缺陷对VMM及现有方法影响策略。研究表明当存在测量缺陷时，VMM方法不易陷入局部最优。为兼顾收敛速度与稳定性，开发了基于一阶点-点距离和点-切线距离的新距离度量并应用于目标函数。通过理论分析二次收敛性和正定性验证了所提方法的可行性。该方法计算高效、对测量缺陷不敏感，适用于含自由曲面特征的形状匹配任务。
作者：
He Xie，Wen-Long Li，Zhou-Ping Yin，Han Ding
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