Labkoordinaateilla

Labkoordinaateilla tarkoitetaan laboratorio-olosuhteissa käytettyä koordinaatistoviitekehystä, jota sekä mittauksissa että ohjauksessa ja kuvantamisessa käytetään. Yleensä kyse on kolmiulotteisesta järjestelmästä, jossa on x-, y- ja z-koordinaatit ja jonka alkuperä sekä suuntatekijät määritellään laboratorion tilan tai instrumentin viitepisteen mukaan. Tämä viitekehys toimii referenssinä kaikille mittaus- ja suunnittelutoimenpiteille laboratoriossa.

Objektin tila voidaan esittää toisessa koordinaatistossa, kuten kohteen omassa koordinaatistossa tai laitteen mittauskoordinaatistossa. Muunnokset kuvaavat, miten pisteiden sijainnit siirtyvät näiden koordinaattien välillä: X_lab = R X_obj + t, jossa R on pyörimismatriisi ja t siirtymävektori. Monimutkaisemmissa järjestelmissä käytetään homogeenisia koordinaatteja 4x4-matriiseina, joilla pyöriminen ja siirtymä hoidetaan yhtenä transformaationa.

Kalibrointi määrittää oikeat R- ja t-arvot sekä arvioi mittausjärjestelmän virheitä ja epäasiallisia vaihteluita. Kalibrointi voi perustua referenssipisteisiin, tunnettuun kohteeseen tai kolmiulotteisiin kartoituksiin, ja se on oleellinen osa luotettavia mittauksia.

Sovelluksia ovat robotiikka ja automaatio, mikroskopia sekä kuvantaminen, kokeellinen fysiikka ja lääketieteelliset tutkimukset. Labkoordinaattien avulla voidaan yhdistää erilaisten laitteiden mittaustulokset sekä sovittaa ne yhteiseen maailmankuvaan ja tilaan.

Lisätietoja löytyy koordinaatistomuunnoksista ja viitekehyksistä sekä niiden kalibroinnista.