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Regressionsformenbestimmung mit der FormFittingToolbox

FormFittingToolbox zur 2D und 3D-Regressionsformenbestimmung
FormFittingToolbox zur 2D und 3D-Formanalyse

Die Analyse von Formen oder Regelkörpern ist eine notwendige Aufgabe der Ingenieurgeodäsie und der modernen Messtechnik bspw. in der Qualitätssicherung. Aus einer ermittelten Punktwolke sind hierzu Parameter abzuleiten, die mit vorgegebenen Soll-Maßen zu vergleichen sind um die Güte des Objektes zu beurteilen. Die FormFittingToolbox, welche als Zusatzmodul in der freien Ausgleichungssoftware Java Graticule 3D (JAG3D) integriert ist, kann eine solche Formanalyse für verschiedene Funktionen in der Ebene und im Raum durchführen. Benötigt werden hierfür Punkte, die auf der zu analysierende Form liegen und diese beschreiben. Die Schätzung der Formparameter erfolgt als Ausgleichungsrechnung - formuliert als Gauß-Helmert-Modell. Als Beobachtungstyp sind formabhängig Punkte in der Ebene bzw. im Raum notwendig, die mit unterschiedlichen a-priori Genauigkeiten ins stochastische Modell eingehen können. Eine kurze Beschreibung der Regressionsformen, deren Parameter mit der FormFittingToolbox abgeleitet werden können, ist im Folgenden aufgelistet.

Die ermittelten Formparameter werden zusammen mit der geschätzten Standardabweichung ausgegeben. Ähnlich wie auch beim Modul CoordTrans für Koordinatentransformationen werden die eingeführten Punkte durch einen statistischen Test auf signifikante Abweichungen von der gewählten Form geprüft. Mögliche Ausreißer können so aufgedeckt und eliminiert werden. Bei einigen Formen kann es aus nummerischen Gründen sinnvoll sein, die gegebene Punktwolke auf den Schwerpunkt zu reduzieren. Diese Reduktion hat jedoch keine Auswirkung auf die Geometrie der Form und kann daher problemlos vorgeschalten werden.

Unterstützt durch SourceForge.net
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Das Formanalysemodul FormFittingToolbox ist Teil der freien Ausgleichungssoftware JAG3D und unterliegt somit ebenfalls den OpenSource-Bestimmungen der GNU-GPL und wird von SourceForge.net unterstützt. Die FormFittingToolbox wird zusammen mit JAG3D ausgeliefert. Um die FormFittingToolbox ausprobieren zu können, stehen Berechnungsbeispiele online zur Verfügung.

Java Graticule 3D