加权整体最小二乘在激光跟踪仪转站中的应用 被引量：16

1

作者 李丽娟 赵延辉 林雪竹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2570-2577,共8页

由于利用经典最小二乘原则对激光跟踪仪进行坐标转换时,系数矩阵中携带的随机测量误差会影响转站精度,故对激光跟踪仪的转站算法进行了研究。提出了基于线性EIV模型(Errors-in-Variables)和加权整体最小二乘法(WTLS)并利用间接平差形式... 由于利用经典最小二乘原则对激光跟踪仪进行坐标转换时,系数矩阵中携带的随机测量误差会影响转站精度,故对激光跟踪仪的转站算法进行了研究。提出了基于线性EIV模型(Errors-in-Variables)和加权整体最小二乘法(WTLS)并利用间接平差形式迭代求解转站参数的方法;利用Matlab进行仿真分析并用API公司生产的激光跟踪仪进行实验。仿真结果显示WTLS法的单位权中误差的平均值和标准差分别为经典加权最小二乘法(WLS)的4/5和1/5;实验结果显示WTLS和WLS两种方法的单位权中误差分别为2.003 5mm和2.225 3mm;这些数据证明采用WTLS法的转站结果比WLS的精度更高且更稳定。该方法可为组建激光跟踪仪测量网络,优化网络布局奠定基础。 展开更多

关键词 激光跟踪仪 加权整体最小二乘 Error-in-Variable(EIV)模型 转站精度 迭代算法

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桥梁断面颤振导数识别的加权整体最小二乘法 被引量：17

2

作者 李永乐 廖海黎 强士中 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期80-84,共5页

在已有研究的基础上 ,基于桥梁节段模型自由衰减振动记录 ,提出了一种识别桥梁断面颤振导数的新方法———加权整体最小二乘法 (WELS)。该方法将同一风速下多次自由振动记录作为一个整体 ,在整体残差平方和最小的意义上同时对该风速下... 在已有研究的基础上 ,基于桥梁节段模型自由衰减振动记录 ,提出了一种识别桥梁断面颤振导数的新方法———加权整体最小二乘法 (WELS)。该方法将同一风速下多次自由振动记录作为一个整体 ,在整体残差平方和最小的意义上同时对该风速下多次竖向和扭转运动时程曲线进行非线性最小二乘拟合 ,获取多条自由振动曲线共同的阻尼和刚度信息 ,从而提高了颤振导数识别的精度。为了避免弱信号被强信号“淹没” ,并使各时程信号的识别误差相当 ,识别过程中对各试验记录引入了加权因子 ,使各试验记录在整体残差分析中具有相同权重。此外 ,该方法对多次试验记录同时进行拟合 ,在一定程度上减弱了个别信号中有色噪声对迭代收敛性的影响 ,增加了非线性最小二乘迭代过程的稳定性。为考查加权整体最小二乘识别方法的有效性 。 展开更多

关键词 颤振导数 参数识别 桥梁断面 加权整体最小二乘法

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加权整体最小二乘法在光学自准直法测量挠曲角中的应用 被引量：10

3

作者 乔培玉 何昕 魏仲慧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1953-1959,共7页

建立了基于光学自准直法的测量系统,利用该系统提取转台的十字丝坐标,完成了对三维物体的挠曲角测量。首先,采用Sobel提取算子对CCD拍摄到的十字丝图像进行边缘检测。然后,采用了自适应的阈值分割进行直线提取;由于转台上有其它划痕存在... 建立了基于光学自准直法的测量系统,利用该系统提取转台的十字丝坐标,完成了对三维物体的挠曲角测量。首先,采用Sobel提取算子对CCD拍摄到的十字丝图像进行边缘检测。然后,采用了自适应的阈值分割进行直线提取;由于转台上有其它划痕存在,采用局部最小二乘进行十字丝的提取。最后,采用加权整体最小二乘法进行十字丝两条线的直线拟合,联立两方程,得出交点坐标值。结果表明,此方法获取的两直线斜率之积的精度在±1%以内,非常接近十字丝斜率之积的真值(理论真值为-1)。使用徕卡经纬仪(精度为0.5″)的角度值作为真值进行精度标定,测得α的精度为3.59″,β的为3.76″,完全满足系统挠曲角测量的精度要求。 展开更多

关键词 挠曲角测量 自准直法 SOBEL算子 直线拟合 局部最小二乘法 加权整体最小二乘法

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加权整体最小二乘算法的改进 被引量：11

4

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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基于加权整体最小二乘法的无人机影像配准 被引量：1

5

作者 李政 李永树 +1 位作者 楚彬 唐敏 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2014年第2期69-73,共5页

在经典的遥感图像配准中,多项式回归模型一般假设参考控制点(RCPs)是没有误差的。然而,实际情况是RCPs含有误差,并且不同图像之间RCPs残差中误差也不尽相同。通常,最小二乘(LS)方法仅考虑观测向量中的误差,而整体最小二乘(TLS)方法则同... 在经典的遥感图像配准中,多项式回归模型一般假设参考控制点(RCPs)是没有误差的。然而,实际情况是RCPs含有误差,并且不同图像之间RCPs残差中误差也不尽相同。通常,最小二乘(LS)方法仅考虑观测向量中的误差,而整体最小二乘(TLS)方法则同时考虑观测向量和系数矩阵的误差,并假设它们具有相同的残差中误差。针对上述情况,引入更为合理的加权整体最小二乘(WTLS)方法对多项式回归系数进行估计。实验结果表明,与LS和TLS方法相比,WTLS方法能够更好地求取几何变换的多项式系数,其图像配准精度明显提高。 展开更多

关键词 无人机影像配准 多项式回归模型 EIV模型 加权整体最小二乘( WTLS) 误差统计与分析

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加权整体最小二乘的迭代解法 被引量：9

6

作者 仲崇豪 姚宜斌 +1 位作者 刘强 张良 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第4期153-156,共4页

推导了加权整体最小二乘的迭代解法,分别用整体最小二乘法和加权整体最小二乘法计算了直线拟合问题。结果表明,加权整体最小二乘迭代解法的准度和精度比整体最小二乘好,而且系数矩阵中固定元素在计算结束后保持不变,证明了该解法的正确性。

关键词 加权整体最小二乘 奇异值分解 权矩阵 直线拟合 迭代方程

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加权整体最小二乘的验后估计在三维坐标转换中的应用 被引量：3

7

作者 王祝安 陈义 毛鹏宇 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期216-220,共5页

在求解三维小角度坐标转换EIV模型的过程中,顾及到两套坐标系下点坐标初始单位权方差可能不同导致定权不准确的问题,应用Helmert方差分量估计方法,对加权整体最小二乘的随机模型进行验后估计,从而重新分配观测向量和系数矩阵的权,使得... 在求解三维小角度坐标转换EIV模型的过程中,顾及到两套坐标系下点坐标初始单位权方差可能不同导致定权不准确的问题,应用Helmert方差分量估计方法,对加权整体最小二乘的随机模型进行验后估计,从而重新分配观测向量和系数矩阵的权,使得解算模型更加合理。算例证明,利用该方法求解坐标转换参数的精确度有所提高,参数估值更接近真值。 展开更多

关键词 三维坐标转换 加权整体最小二乘 验后估计 方差分量

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一种三维激光扫描点云拟合的抗差加权整体最小二乘法 被引量：3

8

作者 蒋荣华 刘超 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2017年第9期37-41,64,共6页

针对三维激光扫描中点云不等精度且易受粗差影响的问题,提出了一种基于入射角定权的抗差加权总体最小二乘的拟合方法。该方法在采用入射角定权的基础上,进行基于标准化残差和中位数的抗差加权整体最小二乘估计,获得待定参数估值,并通过G... 针对三维激光扫描中点云不等精度且易受粗差影响的问题,提出了一种基于入射角定权的抗差加权总体最小二乘的拟合方法。该方法在采用入射角定权的基础上,进行基于标准化残差和中位数的抗差加权整体最小二乘估计,获得待定参数估值,并通过Gauss-Newton迭代算法,推导了模型的迭代计算方法。以平面拟合和球面拟合为例,分别通过仿真数据和实测数据对算法进行验证,结果表明,对于含有粗差的点云,新方法可以获得更为理想的参数估值,其性能优于抗差整体最小二乘和加权整体最小二乘,可以更好地进行三维激光扫描的点云拟合。 展开更多

关键词 三维激光扫描 点云 加权整体最小二乘 抗差估计 入射角 定权

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基于整体最小二乘法的任意旋转角度三维坐标转换 被引量：16

9

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2期114-119,共6页

在研究任意旋转角度三维坐标转换的过程中,针对控制点在两套坐标系下均存在随机误差(EIV模型)的情况,提出在只有三个控制点的情况下采用改进的附有约束条件的加权整体最小二乘法进行解算,在控制点较丰富(四个及以上)的情况下采用多元整... 在研究任意旋转角度三维坐标转换的过程中,针对控制点在两套坐标系下均存在随机误差(EIV模型)的情况,提出在只有三个控制点的情况下采用改进的附有约束条件的加权整体最小二乘法进行解算,在控制点较丰富(四个及以上)的情况下采用多元整体最小二乘法(观测方程的观测值不只一列的整体最小二乘法)进行解算,解决系数矩阵中重复随机元素改正数不相等的问题,提高参数值的精度。 展开更多

关键词 改进的约束加权整体最小二乘法 多元整体最小二乘法 任意旋转角度三维坐标转换 系数矩阵 重复随机元素

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加权EIV模型的经典最小二乘算法 被引量：2

10

作者 谢建 龙四春 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2019年第5期544-546,550,共4页

采用GHM方法将EIV模型在最优解处线性化,得到解的近似方差。然后,将EIV模型表达成与Gauss-Markov模型相似的形式,利用标准最小二乘理论推导EIV模型的解及近似方差矩阵,得到与已有算法等价的结论。最后,推导观测值估值和残差的统计性质,... 采用GHM方法将EIV模型在最优解处线性化,得到解的近似方差。然后,将EIV模型表达成与Gauss-Markov模型相似的形式,利用标准最小二乘理论推导EIV模型的解及近似方差矩阵,得到与已有算法等价的结论。最后,推导观测值估值和残差的统计性质,建立起一整套EIV模型参数估计和精度评定的体系。 展开更多

关键词 经典最小二乘 变量含误差模型 加权整体最小二乘 直线拟合

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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：17

11

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WTLS的井筒变形监测算法及方案设计 被引量：6

12

作者 谭兴龙 王琰 +2 位作者 王坚 韩厚增 王彬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2206-2212,共7页

针对基于最小二乘的常规井筒变形监测算法中,系数矩阵往往包含观测值误差影响,难以解算出井筒变形最优解,提出一种抗差加权整体最小二乘算法。该算法通过同时对待求参数和系数矩阵进行估计,克服常规最小二乘系数矩阵受观测值随机误差影... 针对基于最小二乘的常规井筒变形监测算法中,系数矩阵往往包含观测值误差影响,难以解算出井筒变形最优解,提出一种抗差加权整体最小二乘算法。该算法通过同时对待求参数和系数矩阵进行估计,克服常规最小二乘系数矩阵受观测值随机误差影响;同时结合IGGⅢ三段权函数抗差因子,调整各观测值权函数,消除观测值粗差对最终变形估计值的影响,得到最优的井筒变形值。最后分别采用模拟和实测井筒数据对算法进行了验证,结果表明:当观测值含有随机误差时,整体最小二乘算法优于最小二乘,但都无法抵御观测粗差影响;抗差加权整体最小二乘算法可以有效抵御观测粗差,修正观测随机误差影响,且精度优于抗差最小二乘;采用抗差加权整体最小二乘算法对实测井筒变形数据进行解算结果与实际相符,可以增强变形监测结果的可靠性,提高井筒变形量精度。 展开更多

关键词 井筒变形 监测方案 抗差估计 加权整体最小二乘

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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

13

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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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） 被引量：2

14

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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基于RWTLS的Allan方差算法简化 被引量：1

15

作者 周晓敏 刘海颖 张俊杰 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第3期44-47,82,共5页

Allan方差是现在应用最广泛的随机误差辨识方法之一。大量的试验表明Allan方差可有效地分离出导航过程中的多项随机误差,但是Allan方差也有自身的局限性。针对Allan方差在处理大数据量时计算效率低下、辨识度受粗差的影响较大的问题,本... Allan方差是现在应用最广泛的随机误差辨识方法之一。大量的试验表明Allan方差可有效地分离出导航过程中的多项随机误差,但是Allan方差也有自身的局限性。针对Allan方差在处理大数据量时计算效率低下、辨识度受粗差的影响较大的问题,本文提出了简化Allan方差算法的方案。首先,在确保Allan方差计算准确的前提下,以提高Allan方差计算效率为目的,对Allan方差算法进行简化;然后,利用抗差加权整体最小二乘(RWTLS)模型的迭代算法对简化后的Allan方差辨识结果进行抗差拟合处理;最后,以光纤式惯性测量单元(IMU)为分析对象,设计试验方案对简化后的Allan方差进行验证。 展开更多

关键词 ALLAN方差 简化 抗差加权整体最小二乘模型(RWTLS) 光纤式惯性测量单元 随机误差

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部分待估参数具有先验随机性的WTLS平差

16

作者 邓兴升 黄小鹏 彭思淳 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第9期968-973,990,共7页

部分待估参数具有先验随机信息,且误差方程系数矩阵含有观测误差,是一类新的平差问题。本文构造了部分待估参数含有先验随机信息的加权整体最小二乘平差函数模型,推导该模型参数估计与精度评定公式,给出计算步骤,适用于一般情形。实例... 部分待估参数具有先验随机信息,且误差方程系数矩阵含有观测误差,是一类新的平差问题。本文构造了部分待估参数含有先验随机信息的加权整体最小二乘平差函数模型,推导该模型参数估计与精度评定公式,给出计算步骤,适用于一般情形。实例对比分析证明,该算法正确可靠,迭代收敛速度较优。 展开更多

关键词 参数估计 先验信息 加权整体最小二乘 随机参数

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