拟合算法

摘要： 地下水是我国城市地区重要的水资源。随着城市化快速发展,城市地区的地下水超采现象普遍且严重。北京市地下水埋深在2015年以前呈现持续增加的趋势,2016年以来地下水埋深开始减小,地下水位开始回升。为解析北京市地下水位变化规律,科学预测其未来变化趋势,指导地下水开采和综合治理工作,综合考虑南水北调工程和北京市压采措施,选取2015-2020年北京市平原区地下水埋深数据,采用灰色预测模型GM(1,1)、拟合算法和插值算法对北京市2021-2023年地下水埋深进行预测,并对预测结果展开分析,论证模型的合理性,同时针对北京市地下水位未来可能的变化提出了相关对策建议。

摘要： 高性能的亚体素位移测量算法是提高数字体图像相关方法测量精度的关键因素之一,选取最佳算法具有十分重要的指导意义,文中总结三种最为常见的亚体素位移测量算法,即拟合算法、前向累加牛顿-拉弗森(FA-NR)算法以及三维反向高斯-牛顿(IC-GN)算法,通过计算机模拟散斑体图像平移实验和椎骨零应变实验,对比不同算法的测量精度和计算效率。平移实验结果表明:IC-GN算法的测量精度最优,最大误差为0.0060 voxel,而拟合算法精度最低且稳定性较差,然而其优势是计算效率快,其计算效率是IC-GN算法的6.41倍,更是高于FA-NR算法的20倍之多。零应变实验结果表明,IC-GN算法和FA-NR算法在原位扫描时测量精度及稳定性均同样优于拟合算法。综合两组实验结果表明,IC-GN算法为最佳亚体素位移测量算法。

摘要： 针对目前基于图像处理的钢卷尺自动检定方法中存在线纹边缘定位不准确、直线拟合算法精度较差等问题,提出一种基于Grubbs准则和直线线性度拟合的线纹提取算法。该算法能去除因边缘定位不准确而引入粗大误差的奇异点,同时还能拟合出线性度较高的直线。首先,分析线纹区域灰度值特征分布特点,定位线纹中心特征点;然后基于该线纹提取算法拟合中心线纹;最后结合定斜率直线拟合方法实现线纹提取。实验表明,该算法在保留目前自动检定方法优点的基础上,将单根刻线检定的示值误差值降低至0.002 mm内,显著提高检定精度。

摘要： 调焦调平测量系统是光刻机对焦控制的核心部件,调焦调平测量系统的数据处理精度影响光刻机的对焦控制性能,计算速度影响光刻机产能.论文通过仿真与实验对比分析了多项式拟合算法(polynomial fitting)、RF(random forest)算法和XGBoost(extreme gradient boosting)算法在调焦调平测量系统中的测量精度与计算耗时.仿真与实验结果表明,多项式拟合算法精度随时间变化不敏感,RF算法和XGBoost算法精度随计算时间的增加而迅速提升.对于不存在噪声的仿真数据,7阶多项式拟合的3σ值为0.001nm;RF算法在2ms时可对仿真数据完全拟合;XFBoost算法在5ms时,拟合精度基本趋于稳定,为0.6nm.对于存在噪声的实验数据,RF算法与XGBoost算法对噪声有较好的鲁棒性,随计算时间的增加,RF算法与XGBoost算法拟合精度不断提升并分别于3ms和5ms超越多项式拟合算法,但精度提升有限.在光刻机中,为了兼顾对焦精度和产能,必须兼顾算法的拟合精度与拟合时间,因此调焦调平测量系统选用多项式拟合算法较为合适.

摘要： 设计一种VR游戏手势动作识别装置,基于惯性传感器芯片识别从持握初始点向上挥动、向下挥动、向左挥动、向右挥动四种手势.该装置的硬件部分使用STM32单片机为核心微处理器,搭载MPU6050空间运动传感器芯片以采集手势运动数据,通过WiFi模块上传手势特征数据到游戏服务器,游戏服务器运行分类模型进行手势分类识别.软件部分着重改进手势数据特征提取方法,开创性地提出连续加速度向量幅值作为数据判断依据,并创新使用拟合算法在不同的手势数据中按照时间序列提取出相同长度的特征数据矩阵.在多种机器学习算法中选择线性判别分析算法作为手势分类识别算法,采集340个手势特征数据作为算法训练集和109个手势特征数据作为算法测试集,测试结果获得了98.17％的识别准确率.实验结果表明,所设计装置具有硬件成本低、使用灵活、功耗小、准确率高等特点,运用在VR游戏中可以改善人机交互过程.

摘要： 文中使用可变速滑动电接触试验机模拟波动载流和速度下接触温升状况.通过实验以运行速度、载流为输入,接触温升为输出,获得不同电流和速度下的接触面温升特性规律,再利用拟合算法建立在不同滑动速度和波动载流下滑动电接触温升模型,并结合误差平方和可决系数验证模型的有效性.

摘要： 在我国水产养殖中,池塘养殖约占淡水养殖的70％,随着水体富营养化程度加剧,水华现象出现概率逐渐升高,水华的暴发对池塘养殖业是一个严重打击.文章以池塘水体中的氮元素、磷元素为检测核心,借助Matlab灰色关联分析和拟合算法,筛选出最能反映池塘中藻类数量的指标,并组建该指标的预测系统,间接反映池塘中藻类变化趋势,从而实现对池塘水华现象暴发的提前预测,降低水产养殖业的风险和水产养殖人员的工作量.

摘要： 为弥补采用差动形式装配的径向磁悬浮轴承在精度、反应速度和抗干扰方面存在的不足,通过改进系统的结构模型,增强系统的反应速度和抗干扰能力,采用坐标原点不是磁力中心的电磁力计算数学模型来提高计算精度,采集实际系统的运行数据,用拟合算法对磁力参数进行优化,减小输出力的误差,并对系统进行测试,结果表明,优化后径向磁悬浮轴承控制系统在精度、反应速度和抗干扰方面达到了工业上精密控制的要求.

摘要： 气体浓度检测一直是十分重要的工作,它与人类生活、环境变化和工业生产都息息相关,尤其是有毒有害气体的检测.随着光谱学的大力发展,可调谐半导体激光光谱技术(TDLAS)已被广泛应用于工业生产、环保监测、气象探空等领域,它具有灵敏度高、响应速度快、实时监测以及优秀的便携性等优点,成为了气体检测的重要技术之一.众所周知,传感器在出厂前需要标定,标定的好坏关系到传感器的测量精度,影响传感器的实际测量.对基于TDLAS技术的直接光谱标定算法进行了研究,推导了适用于大量程范围下的气体浓度与透射率对数的关系并进行了简化处理,提出了1/c拟合标定算法,它是用气体浓度倒数与透射率对数倒数的关系来进行拟合标定的算法,再通过拟合标定曲线反推气体浓度与透射率对数的关系.搭建了TDLAS水汽检测平台,以Vaisala HMT377在线湿度检测仪的水汽浓度值为标准值,对0.7％ ～50％VOL的水汽浓度进行了标定,比较了直接拟合算法和1/c拟合算法的结果和相对误差.实验结果表明:采用直接拟合算法对气体浓度与透射率对数曲线拟合,一次函数、二次函数和五次函数拟合相关系数为0.9468,0.9967和0.9999,均方根误差为0.0312,0.0078和0.0016,最大相对误差超过100％,存在严重误差;采用1/c拟合标定算法,气体浓度倒数与透射率对数倒数的拟合曲线呈一次函数线型,与理论相符,相关系数为0.9996,均方根误差为0.4901,对拟合曲线进行反推得到气体浓度与透射率对数拟合曲线,其相关系数为0.9999,均方根误差为0.0015,整个浓度范围内最大相对误差不超过4％,说明1/c拟合算法的有效性,提高了测量精度,扩大了标定量程范围.

摘要： 在公路交通视频中,如何准确检测动目标和定位道路边界线(警戒线)对动目标的行为分析尤为重要.本文主要研究内容集中在道路场景中警戒线的拟合和动目标行为分析上。针对实际场景，笔者将从拟合算法的角度来实现警戒线的提取，首先采用最小二乘拟合直线算法获取直线型警戒线参数;其次用多项式拟合算法获取曲线型警戒线参数。在实现警戒线的拟合后，采用自适应背景差分算法来实现动目标的检测与分割，最终实现对动目标的行为分析。

摘要： 三维空间中地质曲面模拟是矿产勘查、大比例尺成矿预测等地学领域的重要研究内容之一.与地球化学、地球物理数据的曲面拟合相比,地质界面拟合更加复杂且具有一般性.从功能需求角度出发,地质界面拟合需要处理层状地层、不整合地层以及存在构造的地层等多种情况；从算法实现角度讲,该拟合过程不同于物化探数据通过某一属性值进行曲面拟合的情况,因为在地质界面模拟过程中,不存在这样的特征值进行曲面拟合,因此不能直接使用物化探数据等值面提取的思想模拟地质接触界面.针对上述问题,提出了一种基于反距离加权法移动立方格算法的层状地层曲面拟合算法.该方法模型适合绝大多数层状地学三维曲面模拟.

摘要： 为了从软件上提高基于CCD的三维运动捕捉系统的测量精度,减小因CCD成像及装配因素造成的空间扭曲误差,本文在分析了散乱数据拟合原理的基础上,比较了各种拟合方法的优劣,提出了一种基于搜索的分层多重拟合算法,详细说明了该算法的实现过程并给出了实验结果.最终结果表明,该算法拟合较精确,时间复杂度低,而且具有很高的收敛性.是一种实用的数据拟合算法,达到了运动捕捉数据校正的目的.

摘要： 在自然场景模拟中,植被的分布是影响场景真实感的重要一环.但面对丰富多样的分布模式,现有的通用拟合算法由于复杂的拟合过程计算耗时,不能满足大规模分布与实时交互分布的需要.本文为了解决任意分布模式的快速合成问题,提出了一种基于样本分布控制与基于Wang Tiles结合的点分布合成方法.本文方法的核心是依据输入的样本分布合成一组包含点分布的Wang Tiles,它们的内部点集具有与样本相似的分布模式,可用于大规模分布的快速模拟合成.该方法是一个对各类样本分布模式通用的分布合成方法,并在大规模分布的合成上比原有的基于样本的分布拟合算法达到约3-6个量级的速度提升.该方法可有效应用于自然场景模拟中大规模植被的分布信息构建,及其他有实时交互分布的应用中.本文存在一些局限性:本文使用的PCF拟合算法只适用于模拟各向同性分布，不适于对各向异性分布的模拟;本文未讨论带有密度变化的分布合成和多分布模式的混合分布合成.在未来的工作中，将继续对以上不足加以研究改进.

摘要： 本项目系统性地研究了光学自由曲面的面形误差评定方法.首先发展了自由曲面不同目标函数的拟合算法,克服了目标函数不可导和局部收敛的问题.发展了NURBS曲面快速拟合算法,避免了在不同面片之间的反复跳动.从理论角度说明了传统纵向度量拟合偏差的产生原因及解决方案.分析影响拟合精度和不确定度的显著因素,并提出了改善双锥曲面和非球面拟合精度的有效方法.利用曲线波变换研究了复杂表面特征的识别与提取,可有效分离刀痕、缺陷等形态特征.经过本课题的研究,显著提升了复杂自由曲面面形拟合算法的计算精度、效率和稳定性,明确了计算误差的产生原因与解决方法,对推动自由曲面表面质量评定算法的规范化和标准化具有重要作用.

摘要： 耙吸船在挖泥装舱施工中,舱内土方量、生产效率、万方油耗是体现船舶施工经济性的主要因素,并对改进施工工艺起到关键指导作用.通过对新海虎8轮耙吸船实时施工参数分析,提出了舱内土方量增加曲线的拟合算法,并通过编程实现舱内土方量增加曲线的直观显示,万方油耗、生产效率的自动计算及反馈,能有效实现船舶在合理工艺条件下的施工经济性.

摘要： 研究了圆柱螺旋曲面的形成及其特点，根据螺杆转子端面数据和螺旋槽成型刀具理论计算铣刀的理论廓形，提出了一种基于分段拟合的参数控制的廓形拟合算法。同时建立了铣刀的几何模型，完成了刀槽空间位置的参数计算，使用UG软件建立了铣刀的三维模型，最终实现了可转位成型铣刀的CAD。

摘要： 本文研究了椭圆曲线拟合的各种方法.从拟合质量、计算复杂度等方面,对每种拟合方法进行了分析和对比,并且分别对基于像散法的光探针式表面形貌测量系统图像中的椭圆进行曲线拟合,从中确定出最适合的拟合方法-加权新度量法.实验与仿真结果表明,用该拟合方法确定椭圆参数是可行的,逼近效果较好且具有较强的抗噪性.

摘要： 利用皮尔逊Ⅲ型分布分别对宁波主城区6-10月和年日降水量极值进行拟合,并开展拟合检验,进而推算了年最大日降水量在不同重现期下的极值.结果表明:宁波主城区6～10月及年日降水量分布总体均服从P-Ⅲ分布;20年一遇的年最大日降水量207.9mm,50年一遇和100年一遇分别是260.9mm和301.1mm;宁波主城区不同重现期日降水量极值估计可信.

摘要： 利用皮尔逊Ⅲ型分布分别对宁波主城区6-10月和年日降水量极值进行拟合,并开展拟合检验,进而推算了年最大日降水量在不同重现期下的极值.结果表明:宁波主城区6～10月及年日降水量分布总体均服从P-Ⅲ分布;20年一遇的年最大日降水量207.9mm,50年一遇和100年一遇分别是260.9mm和301.1mm;宁波主城区不同重现期日降水量极值估计可信.

摘要： 本公开公开的一种遥操作主手力反馈曲线拟合算法和系统，包括：操作者操纵主手运动，从臂跟随主手运动；运动过程中，实时采集从臂末端受力并发送至从臂控制器；从臂控制器根据末端受力计算获得基座受力并发送至主手控制器；主手控制器根据接收的从臂基座受力计算与从臂各关节对应的主手各关节力矩，并对获得的主手各关节力矩分别进行曲线拟合，获取力反馈曲线，根据力反馈曲线信息控制主手前三关节电机输出相应力。主手控制器根据从臂基座处的受力信息，生成力反馈曲线，由力反馈曲线信息控制主手前三关节电机输出，使操作者实时感受到作业状态，拥有真实的临场感，提高了力觉反馈的透明度。

摘要： 本发明涉及弧垂观测技术领域，具体地说，涉及一种动态弧垂数据拟合算法、系统、设备及存储介质。其在对设于沿线路前进方向依次为塔一和塔二的耐张段中的X#导线进行弧垂观测时，记X#导线在塔一和塔二处的挂点分别为挂点A和挂点B，在X#导线处设置测量点C进行弧垂观测时，能够多次采集数据点，并对数据点进行曲线拟合，通过求取拟合后曲线的极大值点，即可较佳地获取最大观测弧垂。其能够较佳地克服因架空线路的摆动和振动的特性而导致的观测结果具有不确定性的问题，能够较佳地提升弧垂观测的精确性。

摘要： 本发明公开了一种自适应的车道线拟合算法，首先对图像中的道路区域进行划分，然后对图像进行逆透视变换，得到道路图像的鸟瞰图；其次，计算出中视野区域内车道线特征点横坐标的最大差值；接着对中视野区域内的车道线特征点进行多项式拟合，最后计算出车道线的曲率。本发明提供的自适应车道线拟合算法，可以快速、准确地输出车道线的参数信息，为自动驾驶后续的决策规划模块提供准确的信息。

摘要： 本发明公开了一种用于剔除周期信号缺陷的选择性回归循优拟合算法，通过剔除部分信号来消除信号中周期性缺陷对拟合结果的影响，具体包括如下步骤：确定信号均分分段跨度及均分分节跨度；依据分节跨度设定起始点，从该点开始截取多个周期信号并分段，然后剔除部分段；对剩余信号回归拟合，并统计分析拟合结果；对误差较小组对应拟合结果平均化，得最优拟合结果。本发明为受缺陷影响的周期性信号拟合问题提供了一个有效的解决方法。

摘要： 本发明属于拟合算法技术领域，公开了一种单端固定可调刚度拟合算法，取尖峰处数据及尖峰处数据相邻两边数据，以尖峰处数据为中心分别对两端数据进行拟合，对两端数据的拟合方法相同；拟合方法是采用趋势预测和区域加权两种方式进行加权合成。本发明提出了一种新的拟合算法，能够满足保留尖峰处重要数据和其他部分数据拟合去噪的两种需求；本发明的算法的刚度可调，技术人员可以根据具体的需求调整p1到p5五个控制参数，从而调整拟合算法的刚度。

摘要： 本发明公开了一种基于多级优化的圆拟合算法，涉及圆拟合算法技术领域。本发明一种基于多级优化的圆拟合算法，包括如下步骤：步骤S1：获取输入图片的轮廓，对所有轮廓点进行一次最小二乘圆拟合，得到粗圆心和粗半径；步骤S2：计算轮廓所有点和粗圆心的距离及其与粗半径的差值d1；步骤S3：从上一步得到的点群随机抽取三点，利用圆的中垂线定理得到圆的半径r和圆心坐标；步骤S4：依次迭代，加入循环中断；步骤S5：对所得到的内群点用Tukey权重分配函数进行精细化处理；本发明综合运用3σ准则、随机抽样一致性（RANSAC）、Tukey权重分配函数迭代依次实现粗大误差点剔除、高质量内群点提取、精细化处理，从而达到多级优化的目的。

摘要： 本发明涉及计算机视觉技术领域，且公开了一种基于轮廓边缘的直线拟合算法，包括以下步骤：S1：对测试原图进行二值化处理，为了方便计算将二值化图像归一化，通过归一化把灰度值低于二值化阈值的置为0，高于二值化阈值的置为1，用改良的sobel算子作为方向梯度，通过边缘筛选算法得到目标边缘，得到边缘特征提取图，该基于轮廓边缘的直线拟合算法，本申请中提出的直线检测算法具有良好的抗干扰性和适用性，相对于传统的直线拟合算法在复杂的图像背景下拟合更贴近实际直线，此算法适用于多种工业场景和产品的角度特征提取，对产品进行准确的定位。

摘要： 本发明公开了一种反演臭氧浓度廓线拟合算法、存储介质及计算机系统，其中算法包括以下步骤：S1，输入两个波长的CCD回波信号P(λon,z)和P(λoff,z)；S2，对步骤1中的两个方程式进行处理，求得臭氧浓度廓线。本发明运用拟合算法，将z‑z+Δz之间的所有探测信号都用来求臭氧浓度廓线，提高了信号的利用率，从而大幅度降低了误差。

摘要： 本发明公开了一种激光雷达点云目标拟合算法，包括如下步骤：S1、预处理生成目标相关点云；S2、通过先验形状拟合进行目标姿态类型提取；S3、建立最优包围边框函数，依据先验的物体模型确定目标主边框模型；S4、针对遮挡及姿态变化，采用跨主边界引导算法，依据最优包围边框函数确立目标先验模型；对目标各边界变化趋势比对得到变化特征；依据变化特征确定主边界切换概率；依据主边界切换概率，全边界比例与模型阈值重新确定主边界；依据主边界切换概率确定是否采用主边界预测数据；S5、提取目标的运动及外形参数。本发明在低计算资源消耗下保证了目标拟合的速度，提高了目标拟合的准确度与鲁棒性，实现激光雷达点云目标的快速拟合。

摘要： 本发明适用于矿用有毒有害气体浓度检测技术领域，特别涉及基于单点标定拟合算法的矿用有毒有害气体浓度检测方法。本发明对获取的矿用有毒有害气体传感器的实际输出值进行归一化处理，得到目标数据，将目标数据和4个预设基准点对应的矿用有毒有害气体浓度值带入目标函数即可得到气体浓度值。本发明通过单点标定拟合算法进行矿用有毒有害气体浓度的检测，在不提高硬件成本的前提下，提高了矿用有毒有害气体浓度检测的精度。