不用矩阵,利用平面n个点拟合直线

博客围绕回归系数的求解展开,给出了相关方程,如∑(Yi - b - kXi)=0等,通过求解得出回归系数k和b的公式,还可写成k = ∑XiYi/∑(Xi^2)等形式,其原理是利用残差平方和最小,通过对k、b求偏导并令其为0来估计。

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∑(Yi-b-kXi)=0 
∑(Yi-b-kXi)Xi=0
或∑Yi=nb-k∑Xi
∑YiXi=b∑Xi+k∑(Xi^2)
解得, k=(n∑YiXi-∑Yi∑Xi)/[n∑(Xi^2)-(∑Xi)^2]
b=[∑(Xi^2)∑Yi-∑Xi∑YiXi]/[n∑(Xi^2)-(∑Xi)^2] (或是,b=∑Yi/n-k∑Xi/n)
也可写成,k=∑XiYi/∑(Xi^2)
b= ̄Y-k ̄X ( ̄Y表示Y的均值, ̄X表示X的均值)
n为样本容量,原理是利用残差平方和最小来估计回归系数.取最小值是利用残差平方和的大小依赖于k、b的取值,对k、b求偏导并令其等于0.

### 如何在 CloudCompare 中执行直线拟合操作 为了在CloudCompare中执行直线拟合,通常的操作流程涉及点云的选择以及利用内置工具来进行线性特征的提取。虽然CloudCompare本身并不直接提供名为“直线拟合”的功能选项,但是可以通过一些间接方法实现这一目标。 #### 使用多平面拟合或多形状拟合作为替代方案 对于较为复杂的几何结构,可以考虑采用多平面或多形状拟合的方式近似表示直线部分。这实际上是在寻找最佳匹配的平面或圆柱体等基本形体,在某些情况下能够很好地代表直线特性[^1]。 #### 利用插件扩展功能 另一种方式是借助第三方开发的插件来增强CloudCompare的功能集。例如,“CCFitLine”插件专为解决此类需求而设计,安装该插件之后即可方便地对选定区域内的点云实施直线拟合计算[^2]。 #### 手动选取样本点并导出至外部软件处理 如果上述两种途径仍无法满足具体应用的要求,则还可以尝试手动挑选一系列位于预期直线上方的离散点位,并将其坐标信息复制粘贴到诸如MATLAB、Python(PCL库)这样的编程环境中进一步加工处理,最终再把得到的结果反馈给CloudCompare用于后续验证与展示。 ```python import numpy as np from sklearn.linear_model import LinearRegression # 假设已获取一组点云数据 points (N, 3),其中 N 是点的数量 points = np.random.rand(100, 3) # 提取 X 和 Y 轴上的数值构建模型输入矩阵 X = points[:, :2] y = points[:, 2] model = LinearRegression().fit(X, y) predicted_z_values = model.predict(X) print(f'Fitted line equation: z={model.coef_[0]}*x + {model.coef_[1]}*y + {model.intercept_}') ```
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