Matlab 工件检验模型:圆形工件正/次品判定
以下是一个可能的解决方案:
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首先,读入每个工件的 36 个数据,存储在一个 36x2 的矩阵中,其中每行表示一个点的二维坐标。假设数据存储在名为 'data' 的变量中。
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对于每个工件,计算所有点到坐标原点的距离。如果所有距离都在 10±0.1mm 的范围内,则该工件为正品,输出圆心坐标 (0,0)。否则,继续下一步。
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对于每个工件,采用最小二乘法拟合圆,即求解以下优化问题:
minimize (x-xc)^2 + (y-yc)^2 - r^2
其中 (xc,yc) 是圆心坐标,r 是半径,(x,y) 是每个点的坐标。
这个问题可以通过将其转化为一个线性回归问题来求解。具体而言,我们可以将上述优化问题转化为以下形式:
minimize ||A*c-b||^2
其中 c = [xc; yc; r] 是要求解的圆参数,A 是一个 36x3 的矩阵,每行为 [x_i, y_i, -1],b 是一个 36x1 的向量,每个元素为 x_i^2 + y_i^2。
可以使用 Matlab 中的 \ 运算符或者 pinv 函数来求解上述线性回归问题,得到圆心坐标和半径。然后判断圆心到所有点的距离是否都在 10±0.1mm 的范围内,如果是,则该工件为正品,否则为次品。
完整代码如下:
for i = 1:num_parts
% Extract data for the i-th part
part_data = data((i-1)*36+1:i*36,:);
% Check if all points are within 10±0.1mm from the origin
if all(vecnorm(part_data,2,2) <= 10.1)
disp(['Part ' num2str(i) ' is OK (center: (0,0))']);
else
% Fit a circle to the data
A = [part_data(:,1) part_data(:,2) -ones(36,1)];
b = sum(part_data.^2,2);
c = pinv(A)*b;
xc = c(1);
yc = c(2);
r = sqrt(xc^2 + yc^2 - c(3));
% Check if all points are within 10±0.1mm from the circle
if all(abs(vecnorm(part_data-[xc yc],2,2)-r) <= 0.1)
disp(['Part ' num2str(i) ' is OK (center: (' num2str(xc) ',' num2str(yc) '))']);
else
disp(['Part ' num2str(i) ' is defective']);
end
end
end
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