本发明涉及工装测量，具体涉及一种特殊工装高精度测量方法及系统。
背景技术：
1、特殊工装是在机械加工过程中用于固定产品的工装夹具，其质量的高低在很大程度上影响机械加工过程中产品的质量，对获取的特殊工装进行高精度测量可以提高加工过程中的产品的加工精度。由于特殊工装一些细微的形变可能会导致加工产生较大的误差，所以，对特殊工装进行测量至关重要。目前，对物体进行测量时，通常采用的方法可以为：通过发射信号和物体的反射信号之间的相位差，对物体进行测量。为了减少反射信号中噪声的影响，往往可以通过emd（empirical mode decomposition，基于数据的自适应信号分解）算法对获取的反射信号进行去噪处理。
2、然而，当直接通过emd算法，对获取的特殊工装的反射信号进行去噪处理时，经常会存在如下技术问题：
3、直接通过emd算法对获取的数据进行处理时，由于端点处的极值点难以确定，可能会导致获取的包络线存在较大误差，从而导致分解的imf（intrinsic mode functions，本征模态函数）分量的准确性较差，进而导致对特殊工装进行测量的准确度较差。
技术实现思路
1、为了解决对特殊工装进行测量的准确度较差的技术问题，本发明提出了一种特殊工装高精度测量方法及系统。
2、第一方面，本发明提供了一种特殊工装高精度测量方法，该方法包括：
3、通过相控阵雷达，采集不同预设位置对应的发射信号和初始反射信号，并将每个预设位置对应的初始反射信号的频谱图，确定为每个预设位置对应的目标频谱图，其中，初始反射信号是待测量特殊工装的反射信号；
4、根据每个预设位置对应的目标频谱图与不同预设方向上的其他预设位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定每个预设位置在不同预设方向上的目标关联指标；
5、根据每个预设位置和其邻域处的预设位置在所有预设方向上的目标关联指标，确定每个预设位置对应的目标有效指标；
6、通过stl算法，确定每个预设位置对应的目标频谱图的预测值，作为每个预设位置对应的初始预测值；
7、根据每个预设位置对应的目标频谱图和目标有效指标，以及每个预设位置邻域处的预设位置对应的目标频谱图，对每个预设位置对应的初始预测值进行修正，得到每个预设位置对应的目标预测值；
8、根据所有预设位置对应的目标预测值，对所有初始反射信号进行emd分解去噪，得到目标反射信号；
9、根据所有发射信号和目标反射信号，对待测量特殊工装进行测量。
10、可选地，所述根据每个预设位置对应的目标频谱图与不同预设方向上的其他预设位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定每个预设位置在不同预设方向上的目标关联指标，包括：
11、将任意一个预设位置确定为标记位置，并将任意一个预设方向确定为标记方向；
12、从所述标记位置处的标记方向上筛选出离所述标记位置最近的预设数量个预设位置，作为参考位置，得到所述标记位置在所述标记方向上的参考位置集合；
13、根据所述标记位置对应的目标频谱图和其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置对应的目标频谱图，确定所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置之间的滞后相关性；
14、根据所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置之间的滞后相关性，以及所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定所述标记位置在所述标记方向上的目标关联指标。
15、可选地，所述根据所述标记位置对应的目标频谱图和其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置对应的目标频谱图，确定所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置之间的滞后相关性，包括：
16、将所述标记位置在所述标记方向上的参考位置集合中的任意一个参考位置，确定为标记参考位置；
17、将所述标记参考位置对应的目标频谱图对应的函数中的自变量，更新为自变量与预设数值的和，得到所述标记参考位置在预设数值下的修正函数；
18、将所述标记位置对应的目标频谱图对应的函数与所述标记参考位置在每个预设数值下的修正函数之间的积分面积，确定为所述标记参考位置在每个预设数值下的目标面积；
19、根据所述标记参考位置在每个预设数值下的目标面积，确定所述标记参考位置在每个预设数值下的初始相关性，其中，目标面积与初始相关性呈负相关；
20、将所述标记参考位置在所有预设数值下的初始相关性中的最大值，确定为所述标记位置与所述标记参考位置之间的滞后相关性。
21、可选地，所述根据所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置之间的滞后相关性，以及所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定所述标记位置在所述标记方向上的目标关联指标，包括：
22、将所述标记位置在所述标记方向上的参考位置集合中位于所述标记位置同一侧的参考位置，划分至同一组，得到两个参考位置组，并根据参考位置与所述标记位置之间的距离，对每个参考位置组进行排序，得到所述标记位置在所述标记方向上的两个参考位置序列；
23、将所述标记位置对应的目标频谱图与参考位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定为所述标记位置与参考位置之间的目标滞后时间长度；
24、根据所述标记位置与其在所述标记方向上的两个参考位置序列中相邻参考位置之间的滞后相关性，所述标记位置与其在所述标记方向上的两个参考位置序列中相邻参考位置之间的目标滞后时间长度，确定所述标记位置在所述标记方向上的目标关联指标。
25、可选地，预设位置在预设方向上的目标关联指标对应的公式为：
26、；
27、；其中，是第 i个预设位置在第 j个预设方向上的目标关联指标； i是预设位置的序号； j是预设方向的序号；是以自然常数为底的指数函数；是第 i个预设位置在第 j个预设方向上的两个参考位置序列中参考位置数量中的较小值； h是第 i个预设位置在第 j个预设方向上任意一个参考位置序列中参考位置的序号；是第 i个预设位置在第 j个预设方向上的两个参考位置序列中，第 h个参考位置之间的滞后变化差异；是取绝对值函数；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第一个参考位置序列中第 h个参考位置之间的滞后时间长度；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第二个参考位置序列中第 h个参考位置之间的滞后时间长度；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第一个参考位置序列中第 h-1个参考位置之间的滞后时间长度；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第二个参考位置序列中第 h-1个参考位置之间的滞后时间长度；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第一个参考位置序列中第 h个参考位置之间的滞后相关性；是第 i个预设位置，与其在第 j个预设方向上第二个参考位置序列中第 h个参考位置之间的滞后相关性。
28、可选地，所述根据每个预设位置和其邻域处的预设位置在所有预设方向上的目标关联指标，确定每个预设位置对应的目标有效指标，包括：
29、将任意一个预设位置确定为标记位置，从所有预设位置中筛选出离所述标记位置最近的预设数目个预设位置，作为候选位置，得到所述标记位置对应的候选位置集合，其中，候选位置表征所述标记位置邻域处的预设位置；
30、根据所述标记位置在所有预设方向上的目标关联指标中的最大值，以及所述标记位置与其对应的候选位置集合中所有候选位置在所有预设方向上的目标关联指标，确定所述标记位置对应的目标有效指标。
31、可选地，预设位置对应的目标有效指标对应的公式为：
32、；其中，是第 i个预设位置对应的目标有效指标； i是预设位置的序号；是以自然常数为底的指数函数；是第 i个预设位置在所有预设方向上的目标关联指标中的最大值；是预设数目； c是候选位置集合中候选位置的序号；是预设方向的数量； j是预设方向的序号；是取绝对值函数；是第 i个预设位置在第 j个预设方向上的目标关联指标；是第 i个预设位置对应的候选位置集合中，第 c个候选位置在第 j个预设方向上的目标关联指标。
33、可选地，所述根据每个预设位置对应的目标频谱图和目标有效指标，以及每个预设位置邻域处的预设位置对应的目标频谱图，对每个预设位置对应的初始预测值进行修正，得到每个预设位置对应的目标预测值，包括：
34、将任意一个预设位置确定为标记位置，根据所述标记位置对应的目标频谱图和目标有效指标，确定所述标记位置对应的自身数据权重；
35、从所有预设位置中筛选出离所述标记位置最近的预设数目个预设位置，作为候选位置，得到所述标记位置对应的候选位置集合，其中，候选位置表征所述标记位置邻域处的预设位置；
36、根据所述标记位置对应的自身数据权重、所述标记位置与其对应的候选位置集合中所有候选位置之间的滞后相关性、以及所述标记位置对应的候选位置集合中所有候选位置对应的目标频谱图，对所述标记位置对应的初始预测值进行修正，得到所述标记位置对应的目标预测值。
37、可选地，预设位置对应的目标预测值对应的公式为：
38、；
39、；其中，是第 i个预设位置对应的目标预测值； i是预设位置的序号；是第 i个预设位置对应的自身数据权重；是第 i个预设位置对应的初始预测值；是预设数目； c是候选位置集合中候选位置的序号；是第 i个预设位置与其对应的候选位置集合中第 c个候选位置之间的滞后相关性；是第 i个预设位置与其对应的候选位置集合中第 c个候选位置对应的目标频谱图中，横坐标等于的振幅；是归一化函数；是第 i个预设位置对应的目标有效指标；是预先设置的大于0的因子； m是目标频谱图对应的函数的自变量取值范围中的最大值； a是目标频谱图对应的函数的自变量；是第 i个预设位置对应的目标频谱图对应的函数中，自变量取值为 a时的函数值；是第 i个预设位置对应的目标频谱图中所有振幅的均值。
40、第二方面，本发明提供了一种特殊工装高精度测量系统，包括处理器和存储器，上述处理器用于处理存储在上述存储器中的指令以实现上述的一种特殊工装高精度测量方法。
41、本发明具有如下有益效果：
42、本发明的一种特殊工装高精度测量方法，实现了对特殊工装的测量，解决了对特殊工装进行测量的准确度较差的技术问题，提高了对特殊工装进行测量的准确度。首先，本发明量化了每个预设位置对应的目标预测值，实现了每个预设位置对应的初始反射信号的预测扩展，相当于在端点处补充了预测数据，使其不再位于端点，此时，基于所有预设位置对应的目标预测值，对所有初始反射信号进行emd分解去噪，可以在一定程度上减少包络线存在的误差，从而可以提高分解的imf分量的准确性，进而可以提高对特殊工装进行测量的准确度。其次，本发明对通过stl算法量化的每个预设位置对应的目标频谱图的预测值进行修正时，综合考虑了多个与预测修正相关的指标，比如，目标关联指标和目标有效指标等，从而提高了最终预测值的准确度，从而提高了对特殊工装进行测量的准确度。
1.一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，所述根据每个预设位置对应的目标频谱图与不同预设方向上的其他预设位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定每个预设位置在不同预设方向上的目标关联指标，包括：
3.根据权利要求2所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，所述根据所述标记位置对应的目标频谱图和其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置对应的目标频谱图，确定所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中每个参考位置之间的滞后相关性，包括：
4.根据权利要求3所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，所述根据所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置之间的滞后相关性，以及所述标记位置与其在所述标记方向上的参考位置集合中所有参考位置对应的目标频谱图之间的滞后时间长度，确定所述标记位置在所述标记方向上的目标关联指标，包括：
5.根据权利要求4所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，预设位置在预设方向上的目标关联指标对应的公式为：
6.根据权利要求1所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，所述根据每个预设位置和其邻域处的预设位置在所有预设方向上的目标关联指标，确定每个预设位置对应的目标有效指标，包括：
7.根据权利要求6所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，预设位置对应的目标有效指标对应的公式为：
8.根据权利要求3所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，所述根据每个预设位置对应的目标频谱图和目标有效指标，以及每个预设位置邻域处的预设位置对应的目标频谱图，对每个预设位置对应的初始预测值进行修正，得到每个预设位置对应的目标预测值，包括：
9.根据权利要求8所述的一种特殊工装高精度测量方法，其特征在于，预设位置对应的目标预测值对应的公式为：
10.一种特殊工装高精度测量系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现权利要求1-9中任一项所述的一种特殊工装高精度测量方法。
