1.一种校准3D旋转差异的数学模型构建方法,其特征在于,包括:
获取一运动检测装置的第一检测数据和一3D测量装置的第二检测数据;所述运动检测装置设置于待检测物体上,其与所述3D测量装置均用于对所述待检测物体的三维运动状态进行检测;其中,所述运动检测装置是角运动检测仪器;所述3D测量装置采用的是非接触式的测量手段;
预设转换函数模型,通过所述转换函数模型可将所述第一检测数据转换为对应的第一转换数据,所述转换函数模型通过重定义所述运动检测装置的坐标系转换系数qa和重定义所述运动检测装置的零度基准位置转换系数qb对所述第一检测数据进行3D旋转差异转换;
根据所述第一检测数据、所述第二检测数据以及所述第一转换数据建立损失函数,利用非线性最小二乘法对所述系数qa和所述系数qb进行优化求解;
将优化求解出的所述系数qa和所述系数qb引入至所述转换函数模型,建立得到校准3D旋转差异的数学模型,所述校准3D旋转差异的数学模型用于校准所述运动检测装置和所述
3D测量装置之间的3D旋转测量差异;
其中,通过建立所述校准3D旋转差异的数学模型计算出所述第一转换数据,所述第一转换数据可利用所述转换函数模型和所述第一检测数据表示出来,以便建立损失函数求解;
所述预设转换函数模型,通过所述转换函数模型可将所述第一检测数据转换为对应的第一转换数据包括:令转换函数模型表示为qgyro=f(qraw),其中,qgyro表示为将所述第一检测数据转换后的第一转换数据,qraw表示为所述第一检测数据;
所述转换函数模型的预设过程包括:
重定义所述运动检测装置的坐标系转换系数 根据所述系数qa对所述第一检测数据进行坐标系转换,以使所述运动检测装置的坐标方向旋转到与所述3D测量装置的坐‑1标方向一致,得到坐标系转换后的数据:qraw′=qaqrawqa ,其中,qraw表示所述第一检测数‑1据,且 qa 为qa的逆;
重定义所述运动检测装置的零度基准位置转换系数 根据所述系数qb对所述坐标系转换后的数据进行零度基准位置转换,以使所述运动检测装置、所述3D测量装置的零度基准位置与坐标方向均保持一致,得到对所述第一检测数据进行3D旋转差异转换后的数据:qgyro=qbqraw′;
‑1
建立所述转换函数模型,且表示为qgyro=f(qraw)=qbqaqrawqa ,以及将 作为所述第一转换数据。
2.如权利要求1所述的数学模型构建方法,其特征在于,所述根据所述第一检测数据、所述第二检测数据以及所述第一转换数据建立损失函数,利用非线性最小二乘法对所述系数qa和所述系数qb进行优化求解包括:定义损失函数为:
其中, 代表所述第二检测数据,qraw代表所述第一检测数据,wgyro、xgyro、ygyro、zgyro代表根据所述转换函数模型和所述第一检测数据得到的所述第一转换数据,wa、xa、ya、za及wb、xb、yb、zb分别代表所述系数qa和所述系数qb的数据值;
将上述对应数据值代入所述损失函数中,利用非线性最小二乘法使得所述损失函数的值最小时,即可优化求解出所述系数qa和所述系数qb的值。
3.如权利要求2所述的数学模型构建方法,其特征在于,所述将优化求解出的所述系数qa和所述系数qb引入至所述转换函数模型,建立得到校准3D旋转差异的数学模型,包括:将所述优化求解出的所述系数qa和所述系数qb的值引入至所述转换函数模型qgyro=f(qraw),得到校准3D旋转差异的数学模型,用公式表示为:‑1
qgyro=f(qraw)=qb′qa′qraw(qa′)
其中,q′a表示为所述优化求解出的qa的值,q′b表示为所述优化求解出的qb的值。
4.一种3D旋转差异的校准方法,其特征在于,包括:
获取一运动检测装置的第一检测数据和一3D测量装置的第二检测数据;所述运动检测装置设置于待检测物体上,其与所述3D测量装置均用于对所述待检测物体的三维运动状态进行检测;
根据权利要求1‑3中任一项所述的数学模型构建方法建立得到校准3D旋转差异的数学模型,所述校准3D旋转差异的数学模型用于校准所述运动检测装置和所述3D测量装置之间的3D旋转测量差异;
根据所述校准3D旋转差异的数学模型,将所述第一检测数据转换为对应的第一转换数据,以完成所述运动检测装置和所述3D测量装置之间的3D旋转差异的校准,所述第一转换数据用于与所述第二检测数据进行对比,以确定所述第二检测数据的准确性。
5.如权利要求4所述的校准方法,其特征在于,所述第一转换数据用于与所述第二检测数据进行对比,以确定所述第二检测数据的准确性,包括:将所述第一转换数据与所述第二检测数据进行比较,根据比较结果判断所述第二检测数据是否可信,若确定所述第二检测数据不可信,则利用所述第一转换数据替代所述第二检测数据。
6.一种3D旋转差异的校准装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取一运动检测装置的第一检测数据和一3D测量装置的第二检测数据;所述运动检测装置设置于待检测物体上,其与所述3D测量装置均用于对所述待检测物体的三维运动状态进行检测;
构建单元,用于根据权利要求1‑3中任一项所述的数学模型构建方法建立得到校准3D旋转差异的数学模型,所述校准3D旋转差异的数学模型用于校准所述运动检测装置和所述
3D测量装置之间的3D旋转测量差异;
校准单元,用于根据所述校准3D旋转差异的数学模型,将所述第一检测数据转换为对应的第一转换数据,以完成所述运动检测装置和所述3D测量装置之间的3D旋转差异的校准,所述第一转换数据用于与所述第二检测数据进行对比,以确定所述第二检测数据的准确性。
7.一种计算机设备,其特证在于,包括:存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的3D旋转差异的校准方法程序,所述3D旋转差异的校准方法程序被所述处理器执行时实现如权利要求4‑5中任一项所述的3D旋转差异的校准方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序,所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1‑5中任一项所述的方法。