质心算法代码
k-means算法步骤及原理
k-means算法是一种基础的聚类算法,其原理和步骤如下:
原理:
k-means算法的主要目标是将n个数据点划分为k个簇,并使每个数据点与所属簇的中心点(即质心)的距离最小化。
其基本思路为先随机选择k个质心,然后迭代地执行以下两个步骤:
1. 簇分配:对于每个数据点,计算其与k个质心的距离,将其分配到距离最近的簇;
2. 更新质心:对于每个簇,计算其中所有数据点的均值,将其作为新的质心。
重复执行以上两个步骤,直到簇不再发生变化或达到最大迭代次数。
最终的簇划分结果即为算法的输出。
步骤:
1. 选择簇数k和数据集;
2. 初始化k个质心,可以随机选择或手动指定;
3. 对于每个数据点,计算其与k个质心的距离,将其分配到距离最近的簇;
4. 对于每个簇,重新计算质心,即将所有数据点的坐标求平均值;
5. 重复执行第3和第4步,直到簇不再发生变化或达到最大迭代次数;
6. 输出簇划分结果。
需要注意的是,k-means算法的结果可能会受到初始质心的影响。
因此,为了得到更好的结果,可以多次运行算法并选择最佳的簇划分结果。
同时,k-means算法要求数据点之间的距离可计算,因此对于某些非欧式距离的情况,需要进行适当的转换或修改算法。
Problem C 质心算法
Problem C质心算法Time Limit: 1 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 711 Solved: 184[Submit][Status][Web Board]Description在很多应用中,需要对某个目标进行定位。
比如对于一个未知坐标的点A,假定已知A点与N个点相邻,且已知N个相邻点的坐标,则可取N个点的质心作为A点坐标的一个估计值。
所谓质心,就是指其横坐标、纵坐标分别为N个点的横坐标平均值、纵坐标平均值的点。
即:假定N个点的坐标分别(x1,y1),(x2,y2),......,则质心的坐标为((x1+x2+...)/N,(y1+y2+...)/N)。
现在需要你编写2个类:1. Point类:包括一个点的横坐标和纵坐标,并提供适当的构造函数、析构函数和拷贝构造函数,以及getX()和getY()方法。
2. Graph类(1)数据成员Point *points;表示与A点相邻的点的集合。
(2)数据成员:intnumOfPoints;表示相邻点的个数。
(3)适当的构造函数、析构函数。
(4)Point getCentroid()方法:用于返回质心点。
注意:同一类的对象之间的赋值运算(=)不调用拷贝构造函数。
Input输入为多行,第一行M>0表示有M个测试用例。
每个测试用例包含多行。
第一行N>0表示有N个点,之后是N个点的横坐标和纵坐标,每个点占一行。
Output见样例。
Sample Input150 01 12 23 34 4Sample OutputThe Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (1.00, 1.00) is created! The Point (2.00, 2.00) is created! The Point (3.00, 3.00) is created! The Point (4.00, 4.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created! The Point (0.00, 0.00) is created!A graph with 5 points is created! The Point (2.00, 2.00) is created!A Point (2.00, 2.00) is copied!A Point (2.00, 2.00) is erased! The centroid is (2.00, 2.00).A Point (4.00, 4.00) is erased!A Point (3.00, 3.00) is erased!A Point (2.00, 2.00) is erased!A Point (1.00, 1.00) is erased!A Point (0.00, 0.00) is erased!A graph with 5 points is erased!A Point (4.00, 4.00) is erased!A Point (3.00, 3.00) is erased!A Point (2.00, 2.00) is erased!A Point (1.00, 1.00) is erased!A Point (0.00, 0.00) is erased!A Point (2.00, 2.00) is erased!HINT当使用对象作为函数返回值时,会产生一个临时对象,此时会调用拷贝构造函数。
质心定位算法基本原理
质心定位算法基本原理
质心定位算法是一种常用的无线定位算法,广泛应用于室内定位、物流追踪等领域。
其基本思想是利用接收信号强度指示(RSSI)来估计设备与基站之间的距离,并通过多个基站的距离估计来计算设备在平面上的位置。
具体来说,质心定位算法需要多个基站(至少三个)设备来提供信号。
设备在每个基站处测量到的信号强度指示(RSSI)可以用来估计设备与基站之间的距离。
常用的距离估计模型有Log-distance path loss(LDPL)模型、Free-space path loss(FSPL)模型等。
通过多个基站提供的距离估计,可以得到设备在平面上的位置估计。
质心定位算法的基本原理是将估计出的位置坐标作为点集的重心。
重心是指在平面上各点坐标的平均值。
设有n个位置点
(x1,y1),(x2,y2),...,(xn,yn),那么其重心坐标为:
G = ( (x1+x2+...+xn)/n, (y1+y2+...+yn)/n )
质心定位算法的优点是简单易实现,但其缺点也很明显,即距离估计误差较大,不适用于高精度定位。
因此,在实际应用中,常常需要与其他定位算法结合使用。
- 1 -。
图像区域求质心,面积
图像区域求质⼼,⾯积⼆值图像中⼤于0的像素个数就是图像的⾯积坐标x乘以每个像素点的值求和,除以图像中像素值的和得到质⼼注意图像的宽⾼范围从1-width,1-height。
/jia20003/article/details/17596645图像处理之计算⼆值连通区域的质⼼⼀:⼏何距(Geometric Moments)知识与质⼼寻找原理1. Image Moments是图像处理中⾮常有⽤的算法,可以⽤来计算区域图像的质⼼,⽅向等⼏何特性,同时Mpq的⾼阶具有旋转不变性,可以⽤来实现图像⽐较分类,正是因为Moments有这些特性,很多⼿绘油画效果也会基于该算法来模拟实现。
它的数学表达为:它的低阶M00,M01, M10可以⽤来计算质⼼,中⼼化以后M11,M02,M20可以⽤来计算区域的⽅向/⾓度2. 什么是质⼼就是通过该点,区域达到⼀种质量上的平衡状态,可能物理学上讲的⽐较多,简单点的说就是规则⼏何物体的中⼼,不规则的可以通过挂绳⼦的⽅法来寻找。
⼆:算法流程1. 输⼊图像转换为⼆值图像2. 通过连通组件标记算法找到所有的连通区域,并分别标记3. 对每个连通区域运⽤计算⼏何距算法得到质⼼4. ⽤不同颜⾊绘制连通区域与质⼼,输出处理后图像三:算法效果左边为原图,右边蓝⾊为连通组件标记算法处理以后结果,⽩⾊点为质⼼四:关键代码解析1. 计算⼏何距算法代码double m00 = moments(pixels, width, height, 0, 0);double xCr = moments(pixels, width, height, 1, 0) / m00;// rowdouble yCr = moments(pixels, width, height, 0, 1) / m00;// columnreturn new double[]{xCr, yCr};2. 连通组件标记算法代码参见这⾥:五:程序源代码[java]1. package com.gloomyfish.image.moments;2.3. import java.awt.image.BufferedImage;4.5. import com.gloomyfish.filter.study.AbstractBufferedImageOp;6. import com.gloomyfish.rice.analysis.FastConnectedComponentLabelAlg;7. // Geometric Moments Computing8. // low-order moments - calculate the center point9. // second-order moments - get angle size10. // projection -11. public class GeometricMomentsFilter extends AbstractBufferedImageOp {12.13. @Override14. public BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {15. int width = src.getWidth();16. int height = src.getHeight();17.18. if ( dest == null )19. dest = createCompatibleDestImage( src, null );20.21. // first step - make it as binary image output pixel22. int[] inPixels = new int[width*height];23. int[] outPixels = new int[width*height];24. getRGB( src, 0, 0, width, height, inPixels );25. int index = 0;26. for(int row=0; row<height; row++) {27. int tr = 0;28. for(int col=0; col<width; col++) {29. index = row * width + col;30. tr = (inPixels[index] >> 16) & 0xff;31. if(tr > 127)32. {33. outPixels[index] = 1;34. }35. else36. {37. outPixels[index] = 0;38. }39. }40. }41.42. // second step, connected component labeling algorithm43. FastConnectedComponentLabelAlg ccLabelAlg = new FastConnectedComponentLabelAlg();44. ccLabelAlg.setBgColor(0);45. int[] labels = ccLabelAlg.doLabel(outPixels, width, height);46. int max = 0;47. for(int i=0; i<labels.length; i++)48. {49. if(max < labels[i])50. {51. System.out.println("Label Index = " + labels[i]);52. max = labels[i];53. }54. }55.56. // third step, calculate center point of each region area(connected component)57. int[] input = new int[labels.length];58. GeometricMomentsAlg momentsAlg = new GeometricMomentsAlg();59. momentsAlg.setBACKGROUND(0);60. double[][] labelCenterPos = new double[max][2];61. for(int i=1; i<=max; i++)62. {63. for(int p=0; p<input.length; p++)64. {65. if(labels[p] == i)66. {67. input[p] = labels[p];68. }69. else70. {71. input[p] = 0;72. }73. }74. labelCenterPos[i-1] = momentsAlg.getGeometricCenterCoordinate(input, width, height);75. }76.77. // render the each connected component center position78. for(int row=0; row<height; row++) {79. for(int col=0; col<width; col++) {80. index = row * width + col;81. if(labels[index] == 0)82. {83. outPixels[index] = (255 << 24) | (0 << 16) | (0 << 8) | 0; // make it as black for background84. }85. else86. {87. outPixels[index] = (255 << 24) | (0 << 16) | (0 << 8) | 100; // make it as blue for each region area88. }89. }90. }91.92. // make it as white color for each center position93. for(int i=0; i<max; i++)94. {95. int crow = (int)labelCenterPos[i][0];96. int ccol = (int)labelCenterPos[i][1];97. index = crow * width + ccol;98. outPixels[index] = (255 << 24) | (255 << 16) | (255 << 8) | 255;99. }100.101. setRGB( dest, 0, 0, width, height, outPixels );102. return dest;103. }104.105. }package com.gloomyfish.image.moments;import java.awt.image.BufferedImage;import com.gloomyfish.filter.study.AbstractBufferedImageOp;import com.gloomyfish.rice.analysis.FastConnectedComponentLabelAlg;// Geometric Moments Computing// low-order moments - calculate the center point// second-order moments - get angle size// projection -public class GeometricMomentsFilter extends AbstractBufferedImageOp {@Overridepublic BufferedImage filter(BufferedImage src, BufferedImage dest) {int width = src.getWidth();int height = src.getHeight();if ( dest == null )dest = createCompatibleDestImage( src, null );// first step - make it as binary image output pixelint[] inPixels = new int[width*height];int[] outPixels = new int[width*height];getRGB( src, 0, 0, width, height, inPixels );int index = 0;for(int row=0; row<height; row++) {int tr = 0;for(int col=0; col<width; col++) {index = row * width + col;tr = (inPixels[index] >> 16) & 0xff;if(tr > 127){outPixels[index] = 1;}else{outPixels[index] = 0;}}}// second step, connected component labeling algorithmFastConnectedComponentLabelAlg ccLabelAlg = new FastConnectedComponentLabelAlg();ccLabelAlg.setBgColor(0);int[] labels = ccLabelAlg.doLabel(outPixels, width, height);int max = 0;for(int i=0; i<labels.length; i++){if(max < labels[i]){System.out.println("Label Index = " + labels[i]);max = labels[i];}}// third step, calculate center point of each region area(connected component)int[] input = new int[labels.length];GeometricMomentsAlg momentsAlg = new GeometricMomentsAlg();momentsAlg.setBACKGROUND(0);double[][] labelCenterPos = new double[max][2];for(int i=1; i<=max; i++){for(int p=0; p<input.length; p++){if(labels[p] == i){input[p] = labels[p];}else{input[p] = 0;}}labelCenterPos[i-1] = momentsAlg.getGeometricCenterCoordinate(input, width, height);}// render the each connected component center positionfor(int row=0; row<height; row++) {for(int col=0; col<width; col++) {index = row * width + col;if(labels[index] == 0){outPixels[index] = (255 << 24) | (0 << 16) | (0 << 8) | 0; // make it as black for background}else{outPixels[index] = (255 << 24) | (0 << 16) | (0 << 8) | 100; // make it as blue for each region area }}}// make it as white color for each center positionfor(int i=0; i<max; i++){int crow = (int)labelCenterPos[i][0];int ccol = (int)labelCenterPos[i][1];index = crow * width + ccol;outPixels[index] = (255 << 24) | (255 << 16) | (255 << 8) | 255;}setRGB( dest, 0, 0, width, height, outPixels );return dest;}}Moment算法代码:[java]1. package com.gloomyfish.image.moments;2.3. public class GeometricMomentsAlg {4. private int BACKGROUND = 0; // background color5. private int labelIndex = 1;6.7. public GeometricMomentsAlg()9. System.out.println("Geometric Moments Algorithm Initialziation...");10. }11.12. public int getLabelIndex() {13. return labelIndex;14. }15.16. public void setLabelIndex(int labelIndex) {17. belIndex = labelIndex;18. }19.20. public int getBACKGROUND() {21. return BACKGROUND;22. }23.24. public void setBACKGROUND(int bACKGROUND) {25. BACKGROUND = bACKGROUND;26. }27.28. public double[] getGeometricCenterCoordinate(int[] pixels, int width, int height)29. {30. double m00 = moments(pixels, width, height, 0, 0);31. double xCr = moments(pixels, width, height, 1, 0) / m00; // row32. double yCr = moments(pixels, width, height, 0, 1) / m00; // column33. return new double[]{xCr, yCr};34. }35.36. public double moments(int[] pixels, int width, int height, int p, int q)37. {38. double mpq = 0.0;39. int index = 0;40. for(int row=0; row<height; row++)41. {42. for(int col=0; col<width; col++)43. {44. index = row * width + col;45. if(pixels[index] == BACKGROUND) continue;46. mpq += Math.pow(row, p) * Math.pow(col, q);47. }48. }49. return mpq;50. }51.52. public double centralMoments(int[] pixel, int width, int height, int p, int q)53. {54. double m00 = moments(pixel, width, height, 0, 0);55. double xCr = moments(pixel, width, height, 1, 0) / m00;56. double yCr = moments(pixel, width, height, 0, 1) / m00;57. double cMpq = 0.0;58. int index = 0;59. for(int row=0; row<height; row++)60. {61. for(int col=0; col<width; col++)62. {63. index = row * width + col;64. if(pixel[index] == BACKGROUND) continue;65. cMpq += Math.pow(row - xCr, p) * Math.pow(col - yCr, q);66. }67. }68. return cMpq;69. }70.71. public double normalCentralMoments(int[] pixel, int width, int height, int p, int q)72. {73. double m00 = moments(pixel, width, height, 0, 0);74. double normal = Math.pow(m00, ((double)(p+q+2))/2.0d);75. return centralMoments(pixel, width, height, p, q)/normal;77. }。
多边形质心计算公式_c++_解释说明以及概述
多边形质心计算公式c++ 解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文主要介绍了多边形质心计算公式的C++实现,并对其进行了详细的解释说明。
在几何学中,多边形质心是指一个多边形内部所有点的平均值,也被称为重心或几何中心。
计算多边形质心具有广泛的应用领域,包括计算图形的属性、图像处理等。
本文将首先概述整篇文章的结构,然后介绍撰写本文的目的和意义。
1.2 文章结构本文按照如下结构进行组织:引言、多边形质心计算公式解释说明、C++实现多边形质心计算程序、结论与讨论。
在引言部分,我们将对本文进行简要介绍,并概述了各个章节内容。
随后,在第二部分中,我们将详细解释多边形质心的定义与意义,并推导出计算公式。
第三部分将介绍如何使用C++语言来实现这一计算过程,并提供具体代码实现步骤以及测试结果分析。
最后,在第四部分中,我们将总结本文所述内容,并对未来发展方向进行展望。
1.3 目的撰写此篇长文旨在通过对多边形质心计算公式的解释说明和C++实现方法的介绍,帮助读者更好地理解多边形质心的概念和计算过程,并能够利用C++编写程序来计算多边形的质心。
同时,通过对本文所述内容的总结和讨论,我们将进一步提升对该主题的理解,并展望未来在多边形质心计算方面的研究和应用前景。
2. 多边形质心计算公式解释说明:2.1 多边形质心定义与意义:多边形的质心,也称为重心或几何中心,是指位于多边形内部的一个点,其对于多边形各个顶点的欧氏距离之和最小。
质心在计算几何中具有广泛应用,可以用于确定多边形的位置、形状、曲率等特性。
2.2 多边形质心计算公式推导:假设有一个包围多边形的坐标系,并以该坐标系的原点作为参考点,那么可以通过以下步骤推导多边形质心计算公式:- 首先,将多边形分解成若干个三角形。
- 对于每个三角形,找到它的重心(三角形三个顶点坐标的平均值)。
- 对于每个三角形重心,根据其面积与坐标加权求和得出整个多边形质心。
综上所述,在平面上一个n边(n≥3)简单闭合多边形P(x1, y1), (x2, y2), ..., (xn,yn),其中(xi, yi)表示多边形各顶点坐标。
rssi的三角形质心定位算法
rssi的三角形质心定位算法
RSSI三角形质心定位算法是一种基于无线信号强度指示(RSSI)的定位算法,通过测量接收到的信号强度来估计接
收器相对于发送器的位置。
该算法基于以下假设:
1. 信号在空间中的传输遵循自由空间传播模型;
2. 信号的强度受到路径损耗和随机噪声的影响;
3. 定位区域内至少有三个发送器(或已知位置的基站)。
算法步骤:
1. 记录接收器接收到的来自三个发送器的RSSI值。
2. 根据自由空间传播模型,将RSSI值转换为距离预估值。
3. 根据距离预估值,计算三个发送器的位置与接收器之间的圆心坐标,即以距离作为半径,在平面上画出三个以发送器位置为圆心的圆。
4. 找到这三个圆的交点,即为接收器的位置估计。
5. 可能存在误差,再进行定位算法的迭代优化来提高定位精度。
需要注意的是,RSSI三角形质心定位算法对于信号传播环境
的干扰、随机误差以及非理想传播模型等因素都会有一定的影响,因此在实际应用中需要考虑这些因素,结合其他定位算法来提高定位精度。
两物体质心坐标计算公式
两物体质心坐标计算公式在物理学中,两物体质心坐标的计算可是个挺有意思的事儿。
咱们先来说说啥是质心。
想象一下,有两个物体,它们的质量分布不均匀,但是有一个点,就好像是这两个物体质量的“平衡点”,这个点就是质心。
质心的位置可重要啦,它能帮助我们更好地理解物体的运动和受力情况。
那两物体质心坐标的计算公式是啥呢?假设我们有两个物体,质量分别是 m1 和 m2,它们在坐标系中的坐标分别是 (x1, y1, z1) 和 (x2, y2, z2) 。
那么质心的坐标 (X, Y, Z) 就可以通过下面的公式来计算:X = (m1*x1 + m2*x2) / (m1 + m2)Y = (m1*y1 + m2*y2) / (m1 + m2)Z = (m1*z1 + m2*z2) / (m1 + m2)看起来是不是有点复杂?别担心,咱们来举个例子就好懂多啦。
就说有两个小球,一个质量是 3 千克,放在坐标 (2, 3, 4) 的位置,另一个质量是 5 千克,放在坐标 (5, 6, 7) 的位置。
那咱们来算算它们的质心坐标。
先算 X 坐标:(3×2 + 5×5)÷(3 + 5) = (6 + 25)÷8 = 31÷8 = 3.875 。
再算 Y 坐标:(3×3 + 5×6)÷8 = (9 + 30)÷8 = 39÷8 = 4.875 。
最后算 Z 坐标:(3×4 + 5×7)÷8 = (12 + 35)÷8 = 47÷8 = 5.875 。
所以这两个小球的质心坐标就是 (3.875, 4.875, 5.875) 。
在实际生活中,这个质心的概念和计算公式也挺有用的。
比如说,一辆汽车,发动机在车头,乘客和后备箱在车尾,要想知道整个车的重心位置,就可以用质心的知识来算一算。
这样在设计汽车的时候,就能更好地考虑到平衡和稳定性,让车开起来更安全、更舒适。
rssi加权质心算法
rssi加权质心算法RSSI加权质心算法一、引言在无线传感网络中,定位是一项重要的技术,可以用于监测、导航、资源管理等多个领域。
其中,RSSI(Received Signal Strength Indicator)是一种常见的测量无线信号强度的指标。
通过对RSSI 进行加权质心算法处理,可以实现对目标节点的定位。
二、RSSI加权质心算法原理RSSI加权质心算法是一种基于RSSI值的定位算法。
其基本原理是根据RSSI值对目标节点进行定位,通过计算各个参考节点的质心坐标来确定目标节点的位置。
1. RSSI值RSSI值是指接收到的无线信号的强度指示器,可以用来衡量无线信号的强弱程度。
RSSI值一般以负数表示,数值越大表示信号强度越弱。
RSSI值可以通过无线传感器节点中的接收信号强度指示器来获取。
2. 加权质心算法加权质心算法是一种基于加权平均的定位算法。
在RSSI加权质心算法中,每个参考节点的权重与其对应的RSSI值成正比。
通过将参考节点的坐标与其对应的RSSI值进行加权平均,可以得到目标节点的位置。
三、RSSI加权质心算法步骤RSSI加权质心算法的具体步骤如下:1. 收集RSSI值和参考节点坐标需要在无线传感网络中选择一些参考节点,并记录它们的坐标和对应的RSSI值。
通常,选择的参考节点应分布在目标节点附近,以提高定位的准确性。
2. 计算权重根据参考节点的RSSI值,计算每个参考节点的权重。
一种常用的计算方法是将RSSI值转换为线性刻度(即去掉负号),然后进行归一化处理,使所有参考节点的权重之和为1。
3. 加权质心计算根据参考节点的权重和坐标,计算目标节点的加权质心坐标。
加权质心坐标的计算公式为:X = ∑(RSSIi * Xi) / ∑RSSIi,Y = ∑(R SSIi * Yi) / ∑RSSIi,其中,X和Y分别表示目标节点的横坐标和纵坐标,RSSIi表示第i个参考节点的RSSI值,Xi和Yi分别表示第i个参考节点的横坐标和纵坐标。
K-means算法
3.4.增量地更新质心
• 在点到簇的每次指派之后,增量地更新质心,而不是在所有的点都 指派到簇中后才更新簇质心。
• 注:每步需要零次或两次簇质心更新。因为一个点或者转移到一个 新的簇(两次更新),或者留在它的当前簇(零次更新)。使用增量更 新策略确保不会产生空簇,因为所有的簇都从单个点开始,并且如 果一个簇只有单个点,则该点总是被重新指派到相同的簇。
质心的指派
2.1指派点到最近的质心
质心
为了将点指派到最近
的质心,我们需要邻近 性度量来量化所考虑的 数据的“最近”概念。 对于给定的数据类型, 可能存在多种适合的邻 近性度量。例如,曼哈 顿距离(L)可以用于欧 几里得数据。
2.2质心和目标函数
2.3选择初始质心
• 当质心随机初始化时,K均值的不同运行将产生不同的总SSE。
与其他两种算法的比较
与其他两个算法相比,ISODATA算 法在运行过程中能够根据各类别 的实际情况进行两种操作来调整聚 类中心数K:(1)分裂操作 (2)合并 操作
4.3 ISODATA
几个输入变量: • Ko:预期的质心数目,由用户指定一
个参考标准。在ISODATA运行过程中质 心数目是可变的,变动范围 是 [Ko/2, 2Ko]。 • Nmin:每个类所要求的最少样本数目, 用于判断当某个类别所包含样本分散 程度较大时是否可以进行分裂操作。 • Sigma:最大方差,用于衡量某个类别 中样本的分散程度。 • dmin:两个类别对应聚类中心之间所 允许最小距离,决定是否进行合并的 阈值
质心
3.2离群点
1、提前发现离群 点并删除它们。
2、后处理时识别 离群点。
问 题
Android studio三角质心定位算法
Android studio三角质心定位算法
三角质心定位算法是最基础也是使用最多的测距算法之一。
由于信号的损耗,三个圆一般不会相交于一点,连接两个圆的圆心以及两个圆的交点、两条直线的交点即为策略点,则三个圆会得到三个策略点,策略点连线为一个三角形的区域,该区域的质心即为要求得的待定位点的坐标位置。
其实在此基础上求P点坐标与上述三圆交于一点求法类似,无非是要获取到三角区域的质心而已。
对于平面三角形来说,质心会和重心重合,记三个策略点的坐标为P4P5P6,则通过三角形质心公式,即可求出待测点P点坐标。
基于测距定位的流程图如下图
基于RSSI的三角形质心算法过程
步骤:
(1)锚节点周期性向周围广播信息,信息中包括自身节点ID及坐标。
普通节点收到该信息后,对同一锚节点的RSSI取均值。
(2)当普通节点收集到一定数量的锚节点信息时,不再接收新信息。
普通节点根据RSSI从强到弱对锚节点排序,并建立RSSI值与节点到锚节点距离的映射。
建立3个集合。
锚节点集合:
(3)选取RSSI值大的前几个锚节点进行自身定位计算。
在B_set:中优先选择RSSI值大的信标节点组合成下面的锚节点集合,这是提高定位精度的关键。
对锚节点集合,依次根据(3)式算出3个交点的坐标,最后由质心算法,得出未知节点坐标。
(4)对求出的未知节点坐标集合取平均,得未知节点坐标。
不规则物体的质心计算和展示
x
a x(a x)d x b x d m x d x d y x d x d y x m d x d y x d y d d
c
对质量连续分布的物体, 将其分为n个小质元 r c
直角坐标系中的分量表达式
rm
i 1 i i
n
m
1 rdm m
N m r r m 0 i( i c) ir i'
i 1 i 1
N
dm
M Rd R
yc
yd m M
质心不在物体上,但 相对半圆环位置固定
xHale Waihona Puke 0例:求半径为R的半球形球壳的质心 解:根据对称性,细环的质心位于y轴。 如图将球壳细分成无数多细环,细环 半径记为r,设球壳质量面密度为, 则其中任一细环的质量为
x ( l l ) 2 1 2
例:设一个质量为2m的弹丸,从地面斜抛出去,到最高点处爆炸 成质量相等的两块碎片。其中一块碎片竖直自由下落,另一块碎 片水平抛出,它们同时落地。试问第二块碎片落地点在何处? 解:考虑弹丸为一系统; 爆炸前后系统所受外力没变, 弹丸的质心的运动轨迹都在同 一抛物线上。 取第一块碎片的落地点为坐标 原点,水平向右为正方向, 设m1和m2为两个碎片的质量; 设x1和x2为两块碎片落地点距 由于x1=0 , m1=m2=m 原点的距离; x2 2x C xc为弹丸质心距原点的距离。 即第二块碎片的落地点的水 m 1x 1 m 2x 2 平距离为碎片质心与第一块 x C m 碎片水平距离的两倍。 1 m 2
§2 质心参考系
质心参考系是固结在质心上的平动参考系。 质心在其中静止,一般选取质心作为坐标系的原点。 z' z m r r m r i'
python 三维质心公式
python 三维质心公式Python三维质心公式是用于计算三维物体重心位置的公式。
质心又称为重心或中心重力,是物体在受到重力作用时所受合力的作用点,是物体的重心所在的位置。
在三维空间中,质心的位置可以通过以下公式进行计算:x = (sum(m_i * x_i)) / sum(m_i)y = (sum(m_i * y_i)) / sum(m_i)z = (sum(m_i * z_i)) / sum(m_i)其中,x、y、z分别代表三维空间中的x、y、z坐标轴。
m_i代表物体的质量,x_i、y_i、z_i代表物体在三维空间中的坐标位置。
实现这个公式的 Python 代码如下:def center_of_gravity(points, masses):total_mass = sum(masses)x = sum(m * p[0] for m, p in zip(masses, points)) / total_massy = sum(m * p[1] for m, p in zip(masses, points)) / total_massz = sum(m * p[2] for m, p in zip(masses, points)) / total_massreturn [x, y, z]其中,points是一个包含物体在三维空间中的坐标位置的列表,每个元素为一个三元组(x_i, y_i, z_i)。
masses是一个包含物体质量的列表,每个元素为m_i。
函数返回一个含有三个元素的列表,分别为x、y、z坐标轴上的质心位置。
这个公式在三维可视化领域、物理引擎、机器人等领域应用广泛,可以用于计算物体的重心位置和重力作用点。
质心提取算法
质心提取算法质心提取算法(Centroid Extraction Algorithm)是一种用于计算多边形或曲线的质心(Centroid)的算法。
质心也被称为重心或几何中心,是一个几何图形的平均位置点,可以看作是该几何图形的中心或重点。
质心提取算法在许多应用领域中具有重要的作用,如计算物体的质心、图像处理、计算机视觉等。
下面将详细介绍质心提取算法的原理和应用。
1.算法原理质心提取算法的原理主要基于几何学中的曲线或多边形的面积和重心的关系。
对于一个被描述为一系列点的几何图形,质心可以通过以下步骤计算得到:1.1计算图形的面积:根据几何学的原理,我们可以使用多边形的面积来估计其重心位置。
对于一个多边形,可以将其分割成若干个三角形,然后计算每个三角形的面积,并将所有三角形的面积相加得到整个多边形的面积。
1.2计算图形的重心:根据几何学的定理,多边形的重心可以通过将每个三角形的面积乘以其重心位置的坐标,再将所有三角形的结果相加得到。
最终的结果即为整个多边形的质心坐标。
2.算法步骤根据上述的算法原理,质心提取算法的步骤可以总结如下:2.1输入:需要计算质心的几何图形,如多边形或曲线。
2.2分割几何图形:将几何图形分割成若干个三角形。
2.3计算每个三角形的面积:对于每个三角形,可以使用向量叉积的方法计算其面积。
设三角形的三个顶点为A(x1, y1)、B(x2, y2)、C(x3, y3),则三角形的面积可以通过以下公式计算:Area = 0.5 * |(x1*(y2-y3) + x2*(y3-y1) + x3*(y1-y2)|2.4计算每个三角形的重心:对于每个三角形,可以使用以下公式计算其重心坐标:C_x = (x1 + x2 + x3) / 3C_y = (y1 + y2 + y3) / 32.5计算整个多边形的质心:将每个三角形的面积乘以其重心坐标,再将所有三角形的结果相加,最终得到整个多边形的质心坐标。
质心坐标计算公式考研数学知乎
质心坐标计算公式考研数学知乎以质心坐标计算公式为题,我们来探讨一下质心坐标及其计算方法在数学中的应用。
质心坐标是一种表示几何图形中各点位置的方法,它在解决几何问题和计算几何图形的重心、面积等方面有着广泛的应用。
我们来了解一下什么是质心坐标。
质心坐标又称为重心坐标或质点坐标,是指在一个几何图形中,以各个顶点为基准点,以各边中点为单位向量,来表示一个点在这个几何图形中的位置。
具体来说,对于一个三角形ABC,假设P是这个三角形内的一个点,那么我们可以用向量AP、BP和CP来表示点P的质心坐标。
质心坐标计算公式如下:x = (x1 + x2 + x3)/3y = (y1 + y2 + y3)/3其中,(x1, y1)、(x2, y2)、(x3, y3)分别是三角形的三个顶点的坐标,(x, y)是点P的质心坐标。
质心坐标的计算公式简单明了,可以很方便地计算出一个点在几何图形中的位置。
而质心坐标的应用也非常广泛,例如在计算几何图形的重心时,我们可以通过质心坐标来计算。
重心是一个几何图形的质量中心,也是质心坐标的特殊情况。
对于一个三角形ABC,重心G的质心坐标可以通过将公式中的3改为1来计算得到。
也就是说,重心的质心坐标为:x = (x1 + x2 + x3)/3y = (y1 + y2 + y3)/3质心坐标还可以用于计算几何图形的面积。
对于一个三角形ABC,我们可以通过计算点P的质心坐标和三个顶点的坐标来求得三角形的面积。
具体的计算方法是,假设点P的质心坐标为(x, y),则三角形ABC的面积S可以通过以下公式计算得到:S = (1/2) * [(x1y2 + x2y3 + x3y1) - (x2y1 + x3y2 + x1y3)]质心坐标还可以用于计算几何图形的形心矩。
形心矩是一种描述几何图形形状的参数,它可以用于计算图形的惯性矩、质量矩等。
对于一个几何图形,我们可以通过计算每个点的质心坐标和该点到坐标原点的距离的乘积来求得形心矩。