(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210706554.8 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 新拓三维技 术 （深圳） 有限公司 地址 518000 广东省深圳市南 山区粤海街 道滨海社区高新南十道63号高新区联 合总部大厦13层 (72)发明人 叶美图　安文雅　李磊刚　柏晓春　 祝家浚　 (74)专利代理 机构 深圳新创友知识产权代理有 限公司 4 4223 专利代理师 江耀锋 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种材料拉伸变形的弹性区间自动定位方 法 (57)摘要 本发明公开了一种材料拉伸变形的弹性区 间自动定位方法， 包括如下步骤： S100、 数据集 分 段划分； S2 00、 初始直线段拟合； S300、 误差计算； S400、 根据内点集重新估计直线段； 若内点数大 于该分段区间数据量的一半， 则利用该分段区间 内的所有内点数重新估计直线， 并计算该拟合直 线段的残差值， 并记录本次拟合直线段； 否则， 本 次拟合失败， 舍弃本次拟合结果； S500、 迭代计 算； S600、 分段区间扩散拟合直线段； S700、 确定 弹性区间两端点。 本发明利用RANSAC原理， 采用 分段拟合扩散直线段自动定位弹性区间的左右 两端点， 从而实现材料拉伸变形的弹性区间的自 动定位， 进 而实现材 料弹性模量的自动计算。 权利要求书3页 说明书10页 附图3页 CN 115184147 A 2022.10.14 CN 115184147 A 1.一种材 料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： S100、 数据集分段划分： 将总的数据量D在区间[0,i*D/t]， 1≤i≤t上进行分段划分； S200、 初始直线段拟合： 在第一个分段区间[0,1*D/t]内随机选两个点进行种子直线段 拟合； S300、 误差计算： 计算每个分段区间内的所有点到直线 的距离以确定每个分段区间的 内点集； S400、 根据内点集重新估计直线段： 判断本次拟合直线段的内点数是否大于该分段区 间数据量的一半； 若内点数大于该分段区间数据量的一半， 则利用该分段区间内的所有内 点数重新估计直线， 并计算该拟合直线段的残差值， 并记录本次拟合直线段； 否则， 本次拟 合失败， 舍弃本次拟合结果； S500、 迭代计算： 继续在该分段 区间内随机选点拟合分段直线段， 如果本次拟合结果优 于上次拟合结果， 则更新输出量， 将本次拟合结果作为最佳模型记录， 直至达到迭代 次数， 停止拟合计算； S600、 分段区间扩散拟合直线段： 按照步骤S200 ‑S500， 在每个分段区间[0,i*D/t ]， 1≤ i≤t内随机 选点迭代拟合分段直线段； S700、 确定弹性区间两端点： 计算前后 两分段拟合直线段的内点数增加率， 内点数突变 点即为弹性区间的两个端点。 2.如权利要求1所述的材料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特征在于， 步骤S100 中， 所述t是等分段数， 为一常量， t可根据总的数据量D的大小进行选择； 当总的数据量D较 大时， t取较大值， 当总的数据量D较小时， t取较小值。 3.如权利要求1所述的材料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特征在于， 步骤S200 中， 所述初始直线段拟合包括： 确定初始拟合 直线段的参数A0、 B0、 C0； A0＝Δy B0＝‑Δx C0＝‑x2Δy+y2Δx 其中， Δx和Δy分别表示点的应变变化量和应力变化量； x2和y2分别表示异于Δx和Δy 所对应点的任意 一个点的应力应 变值。 4.如权利要求1所述的材料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特征在于， 步骤S300 中， 所述误差计算包括： 计算每个 分段区间内的所有点到直线的距离d以确定每个 分段区间 的内点集Sin； 其中， x、 y表示分段区间内任意 点的应力应 变值； 其中， 设定点到直线的距离阈值d0； 当点到直线的距离d<d0时， 认为该点为内点， 将该点 归于内点 集Sin； 当点到直线的距离d>d0时， 认为该点是外点， 予以剔除。 5.如权利要求1所述的材料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特征在于， 步骤S400 中， 所述根据内点集重新估计直线段： 包括判断本次拟合直线段 的内点数是否大于该分段 区间数据量的一半；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115184147 A 2若内点数 大于该分段区间数据量的一半， 则执 行以下步骤： S4001、 求应力应 变值二次项的和； 其中， 分别表示本次拟合直线段的内点的应力和应变的平均 值； Sin为适用于分段模型的内点 集； S4002、 分以下三种情况讨论 求y＝kx+b的最小二乘估计； 第一种情况： 当该分段模型垂直于x坐标轴时； 此时有： A0＝1， B0＝0， 第二种情况： 当该分段模型平行于x坐标轴时； 此时有： A0＝0， B0＝1， 第三种情况： 当直线的一般情况时； 此时有： 其中， k、 b分别为拟合 直线段的斜 率和截距； S4003、 正则化项该分段模型， 使得A02+B02＝1， 求得 该分段模型的一般形式； 正则化因子 A0＝NF*k， B0＝‑NF， C0＝NF*b。 S4004、 求分段模型的残差值； 残差值 6.权利要求1所述的材料拉伸变形的弹性区间自动定位方法， 其特征在于， 步骤S500 中， 所述迭代计算， 包括以下步骤： S5001、 判断分段模型 是否拟合成功； 拟合成功的条件是， 适用于模型的内点数大于判断模型是否适用于分段数据集的数据 数目N； 其中， 设定适用于分段模型的最少数据量阈值Nt， 设定值为分段数据量的一半， 若适 用于分段模型的数据量大于Nt， 则认为拟合成功， 将该模型归于较佳模型集M， 否则， 本次拟 合失败， 舍弃 该模型； S5002、 若拟合成功， 则按照步骤S4001 ‑S4004， 利用适用于模型的所有内点集合重新估 计直线， 迭代进行， 得到该分段区间内所有分段模型的误差值； S5003、 比较分段 区间内所有拟合成功的分段模型的误差值大小， 获得分段 区间内的最权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115184147 A 3