Definition des durrch Messpunkte beschriebenen Zylinders

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Schrank

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Verfasst am: 10.07.2008, 19:41 Titel: Definition des durrch Messpunkte beschriebenen Zylinders

Hallo liebe Forum-User,
nachdem ich bisher mit der Suchfunktion alle meine Probleme lösen konnte bin ich nun leider gescheitert. Damit Ihr kurz wisst, mit wem ihr es zu tun habt. Ich bin Maschinenbau-Student an der TU-Berlin, 26Jahre und bin grade am Diplom-Arbeit schreiben
Dabei muss/will ich aus ca. 5 Messpunkten (3d-Koordinaten), welche an der Oberfläche eines in etwa zylindrischen Körpers angebracht sind, auf die Lage des Körpers schließen. Problem dabei ist, das ich die genau Form des Körpers nicht kenne und natürlich Messfehler auftreten. Ich möchte also die Position, den Winkel und den Radius eines Zylinders berechnen, welcher am Besten durch die gegebenen Koordinaten beschrieben wird.
Von Optimierung hab ich leider nahezu keine Ahnung. Und, mir fehlt völlig der Ansatzpunkt. Ich werde mich höchst wahrscheinlich erst Samstag wieder intensiv damit beschäftigen, ihr habt also ein bißchen Zeit euch den Kopf zu zerbrechen. Smile

Vielen Dank für die Mühe
Schrank

nschlange

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Verfasst am: 10.07.2008, 21:25 Titel:

Hi,

ich hab auf doof mal gegooglet und das hier gefunden. Vielleicht hilfts.
Weißt Du denn was über die Lage der Messpunkte?
Was, wenn die fast auf einer Geraden liegen, dann wird der Radius schwierig zu bestimmen sein...
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Viele Grüße
nschlange

"Chuck Norris ejakuliert fluessigen Stahl!"

Schrank

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Verfasst am: 11.07.2008, 10:07 Titel:

Hallo nschlange,
das könnte genau das sein, was ich gesucht habe. Nur leider scheint die html Beschreibung http://www.eurometros.org/file_download.php?file_key=73 der benötigten input-variablen nicht mit den tatsächlich benötigten überein zu stimmen. Ich benötige also zunächst eine Annahme zu Größe und Lage des Zylinders um dieses dann zu optimieren.
Prinzipiel sehe ich ja total ein, das man irgend eine Anfangsannahme treffen muss nur weiß ich halt nicht mehr als die Koordinaten der Messpunkte. Müsste also aus diesen eine Anfangsannahme berechnen... um diese Annahme dann durch die von dir gefundene Funktion zu schicken.
Die Messpunkte liegen im übrigen alle auf der Mantelfläche (eigentlich interessiert mich auch nur diese, ich hoffe das führt nicht noch zu Problemen..)und beschreiben mindestens einen Viertelkreis.
Die offene Frage bleibt also, wo bekomme ich eine einigermaßen sinnvolle Anfangsannahme her.
Danke bis hier hin
Schrank

nschlange

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Verfasst am: 11.07.2008, 11:06 Titel:

Also ich hab mir das Programm nicht angesehen, dazu kann ich nichts sagen.

Wenn die Punkte von einer Koordinatenmessmaschine kommen dann die zugehörige Software benutzen. Wink

Vielleicht kommt man näherungsweise so an die Anfangsdaten:
- Eine Linie durch die Punkte fitten um die Richtung des Zylinders zu bekommen.
- Den Schwerpunkt der 5 Punkte bestimmen.
- Durch den Schwerpunkt die gefittete Linie legen
- Senkrechter Abstand der Linie zu einem der Punkte ist der Radius.

Diese Daten dann als Startwerte für die Optimierung nutzen.
Das wird aber von der Verteilung der Messpunkte abhängen.
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Viele Grüße
nschlange

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Verfasst am: 11.07.2008, 11:31 Titel:

So, jetzt hab ich doch noch ein paar Tips:

Du hast doch sicher Zugriff auf Catia.
In der Quick Surface Reconstruction Umgebung (unter Flächen) kannst Du einen Zylinder in eine Punktwolke legen lassen.

Ein Link:
http://www.ipb.uni-bonn.de/papers/2006/beder06.direkte.pdf

Ein Literaturtipp:
Drixler, E.: Analyse der Form und Lage von Objekten im Raum. Deutsche Geodätische
Kommission bei der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, Diss.

HTH
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Viele Grüße
nschlange

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Schrank

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Verfasst am: 11.07.2008, 11:44 Titel:

Hallo,
mit der zugehörigen Software schneidest du einen ganz wunden Punkt an Evil or Very Mad

Diesen Weg kann ich Dank gewisser Hindernisse nicht gehen...

Deine Methodik um an die Anfangswerte zu kommen klingt erstmal verlockend, da die Messpunkte aber recht ungleichmäßig verteilt sind, düfte der Schwerpunkt der Punkte ziemlich schlecht den Mittelpunkt beschreiben.
(tschuldige das ich so wenig zu den Positionen der Messpunkte geschrieben habe, Positionen lassen sich mit Worten nur immer so schlecht beschreiben)

Aber du hast mich auf eine wesentlich einfachere Idee gebracht. Ich werde mal versuchen einen Zylinder durch drei der Messpunkte zu definieren und anschließend die Optimierung zusätzlich mit den restlichen 2-3 Punkten laufen zu lassen.

Ich werde Morgen abend berichten, ob ich Erfolg hatte.

Ein ganz großes Dankeschön an nschlange, deine Beiträge haben mich schon sehr häufig aus Sackgassen geführt!
Gruß Schrank

nschlange

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Verfasst am: 11.07.2008, 16:18 Titel:

Schrank hat Folgendes geschrieben:

...da die Messpunkte aber recht ungleichmäßig verteilt sind, düfte der Schwerpunkt der Punkte ziemlich schlecht den Mittelpunkt beschreiben.

Wenn Du nachher noch optimieren willst ist das vielleicht gar nicht so schlimm.
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Viele Grüße
nschlange

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Schrank

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Verfasst am: 31.07.2008, 13:42 Titel: Danke

Hallo,
hat leider doch länger gedauert als ich gehofft habe. Mit den Packeten geom3d und lsge bekommt man aber eine recht übersichtliche reine Matlab Lösung.

Vielen Dank nochmal


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