به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « svd » در نشریات گروه « علوم انسانی »

  • علیرضا آفری *

    تبدیل متشابه سه بعدی در کاربردهای مختلفی مانند فتوگرامتری، ژئودزی، رباتیک و بینایی ماشین مورد استفاده قرار می گیرد. محاسبه پارامتر های این تبدیل با استفاده از روش سرشکنی کمترین مربعات مستلزم تعیین مقادیر اولیه نزدیک به مقادیر نهایی است. در صورتی که مقادیر اولیه مورد استفاده به مقادیر نهایی نزدیک نباشد و به خصوص در حالتی که زوایای دوران مربوط به این تبدیل دارای مقادیر بزرگی باشند، روش کمترین مربعات یا همگرا نخواهد شد و یا به یک جواب اشتباه همگرا می شود. در این مقاله، یک روش مستقیم و بسته ی جدید برای تعیین پارامتر های این تبدیل با استفاده از حداقل سه زوج نقطه متناظر در دو سیستم مختصات ارائه شده است. نتایج حاصل از این روش به مقادیر نهایی این پارامترها نزدیک بوده و در کاربردهای کم دقت می تواند به صورت مستقیم مورد استفاده قرار گیرد. در کاربردهای دقیق نیز می توان از نتایج این روش به عنوان مقادیر اولیه برای محاسبات کمترین مربعات استفاده کرد. نتایج روش ارائه شده با نتایج روش کمترین مربعات و دو روش بسته و مستقیم دیگر یعنی روش SVD و روش کواترنیون دوگانه مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفت. در ارزیابی روش ارائه شده از دو سری داده شبیه سازی شده و داده واقعی استفاده شد. اختلاف نتایج بدست آمده از این روش با نتایج به دست آمده از روش کمترین مربعات دارای خطایی در حدود 0.02° در مورد پارامتر های دورانی و خطایی در حدود 0.2m در مورد پارامتر های بردار جابجایی و خطایی کمتر از 0.002 در مورد پارامتر مقیاس هستند. این ارزیابی، کارآیی خوب این روش را نشان می دهد.

    کلید واژگان: تبدیل متشابه سه بعدی, روش مستقیم و بسته, کمترین مربعات, SVD, کواترنیون}
    Alireza Afary
    Introduction

    3D similar transformation is used in various applications such as photogrammetry, geodesy, robotics and machine vision. Calculating the parameters of this transformation using the least squares method requires determining the initial values as close as to the final values. If the initial values used are not close to the final values, especially in the case that the rotation angles related to this transformation have large values, the least squares method will either not converge or converge to a wrong solution. In this paper, a direct and new closed-form method for determining the parameters of this transformation is presented. This method is able to determine 3D similar transmission parameters by using at least three corresponding points in both model and ground coordinate systems. In general, direct and non-iterative methods are faster and have lower computational cost, and most importantly, they do not require initial values. In contrast to these advantages, these methods are sensitive to noise in observations and outliers and have less accuracy than iterative methods. Iterative methods, although they have better accuracy, on the other hand, have more computational cost and their speed is low. Most importantly, these methods require initial values and if the initial values used in these methods are not close enough to the final values of the parameters, these methods will either not converge to the correct solution or converge to a wrong solution.

    Methods and Materials

    The method presented in this article is based on one of the characteristics of 3D similar transformation, i.e., establishing the same 3D similar transformation relationship between the gravity centers of corresponding points. By transferring the origin of the coordinate systems of the corresponding points to the gravity center points, the 3D similar transformation parameters between these two sets of points can be calculated in a closed-form manner, with the presented method. Two datasets were used to show the effectiveness of the presented method. The first dataset was created by simulation with large rotation angles and four times scale factor and with the minimum number of required points, i.e., three points. To simulate the real state in this dataset, random errors with normal distribution were added to each set of the corresponding points. The second dataset was selected from the real data obtained from LiDAR operations.

    Results and discussion

    The results of the method presented in this article were compared and evaluated with the results of the least squares method and two other closed-form and direct methods, i.e., the SVD method and the dual quaternion method. The results of the method presented in this article are close to the final values of these parameters and the values obtained from other methods. Tables (6) and (8), respectively, show the difference values of 3D similar transmission parameters between the results of using direct and closed-form methods with the least squares method for simulated dataset and real LiDAR dataset.
    The data in Tables (5) and (8) show that the presented closed-form method in this paper provides similar 3D transmission parameters for both simulated data sets and real data with a slight difference of about 0.02° for rotational parameters and with a slight difference of less than 0.2m in the displacement vector parameters and with a slight difference of less than 0.002 in the scale parameter.

    Conclusions

    As can be seen from the obtained results, the accuracy of the values calculated by the presented method in this article is to the extent that it can be used directly for most applications, especially in online applications. On the other hand, the lower volume of calculations of the method presented in this article, compared to the SVD and dual quaternion methods as well as the iterative least squares method, justifies the use of this method for online applications. Also, the results of this method can be used as accurate initial values for the least squares method, in Close-range and UAV photogrammetry applications, where the rotational angular parameters can have large values.

    Keywords: 3D Similar Transformation, Direct, Closed-Form Methods, Least Square, SVD, Quaternion}
  • همتاللهرورده*، جمال قاسمی، یدالله یوسفی، زهره قاسمی
    هدف این تحقیق خوشه بندی بارش ایران به منظور شناخت تفاوتهای مکانی آن است. داده های روزانه بارش، رطوبت نسبی و دمای نقطه شبنم 63 ایستگاه کشور در بازه زمانی 1985 تا 2013 از سازمان هواشناسی کشور اخذ شد. این داده های خام با استفاده از روش نگاشت تجزیه به مقادیر منفرد (SVD) فشرده و کاهش بعد داده شد و به عنوان ویژگی های غیرخطی آماده سازی گردید. علاوه بر این ویژگی ها 9 ویژگی بارش شامل روزهای با بارش سنگین (بزرگ تر مساوی 10 میلی متر)، روزهای با بارش خیلی سنگین (بزرگ تر مساوی 20 میلیمتر)، روزهای با بارش بزرگ تر مساوی 25 میلیمتر، بزرگ ترین تعداد روزهای خشک متوالی (CWD)، بزرگ ترین تعداد روزهای تر متوالی (CDD) و تعداد روزهای بارش در هر فصل به عنوان ویژگی های خطی از بارش روزانه استخراج شد. در مرحله نهایی این ویژگی های خطی و غیرخطی به هم الحاق شده و به سیستم خوشه بندی فازی وارد شدند. نتایج این تحقیق 6 خوشه بارشی را در ایران نشان داد. نواحی ساحلی خزر، سواحل خلیج فارس و دریای عمان، نواحی بسیارخشک مرکزی، نواحی نیمه خشک، نواحی کوهستانی و نیمه کوهستانی در خوشه های مجزا قرار گرفتند که با عرض جغرافیایی، توپوگرافی ایران و دوری و نزدیکی از دریا و منابع رطوبتی مطابقت نشان میدهند. مقایسه نتایج این خوشه بندی با روش های دیگر که تاکنون انجام شده است حاکی از تفکیک و جداسازی قابل قبول ایستگاه ها و خوشه ها با توجه به میزان بارش ایستگاه ها و عوامل موثر بر آن میباشد.
    کلید واژگان: بارش, خوشه بندی فازی, SVD, ویژگیهای خطی و غیرخطی, ایران}
    Hematollah Roradeh *, Jamal Ghasemi, Yadollah Yousefi, Zohre Ghasemi
    The aim of this study is clustering of Iran precipitation in order to recognize its spatial differences. Daily data of precipitation, relative humidity, and due point temperature were acquired from 63 stations since the year 1980 till 2013 by national meteorology organization. These primary data by using of the method Singular Value Decomposition (SVD) mapping were compressed to single values and then decreased and prepared as non-linear properties. In addition to these properties, some other properties such as the days with heavy precipitation (greater than or equal to 10 mm), days with much heavy precipitation (greater than or equal to 20 mm), days with precipitation greater than or equal to 25 mm, greatest number of consecutive dry days (CDD), greatest number of consecutive wet days (CWD), and the number of days with precipitation at every season were acquired as linear properties of daily precipitation. In the final step, these linear and non-linear properties were joined together then entered to the fuzzy clustering system. The result of this study showed six precipitation clusters in Iran. The coastal areas of the Caspian Sea, Persian Gulf and Oman Sea, the central very dry, semi-arid, mountainous and semi-mountainous areas were grouped in definite clusters according to Iran topography, Latitude and distance from the sea and water resources. Comparing the results of clustering by this method with other methods that have been done until now, we found that this new approach of clustering can distinguished the stations and clusters regarding its causative agents, significantly high performance.
    Keywords: Precipitation, Fuzzy Clustering, SVD, linear, non-linear precipitation features, Iran}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال