基于磨削纹理去除技术的工程陶瓷磨削表面损伤评价方法研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zmdwfh2008
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由于工程陶瓷材料具有高硬度、高脆性的特点,磨削工件表面往往会产生诸如裂纹、破碎、划痕等加工损伤;这些表面损伤可能会严重改变表面使用性能,而传统的表面粗糙度参数不能准确地反映出工程陶瓷磨削表面损伤信息。针对磨削纹理干扰工程陶瓷磨削表面损伤特征的准确识别问题,本文进行基于磨削纹理去除技术的工程陶瓷磨削表面损伤评价方法研究,对于陶瓷产品质量控制具有重要意义。主要研究内容及结论如下:(1)采集工程陶瓷磨削表面图像样本,图像归一化处理将图像灰度值及尺寸进行量化,通过影像测量系统标定技术获得了图像像素的标定系数。(2)三种磨削纹理去除技术研究:基于FT的工程陶瓷磨削纹理去除技术,利用Hough变换巧妙设计一维累加器数组,定位快速,计算方便,磨削纹理去除效果理想;首次引入基于NMF的工程陶瓷磨削纹理去除技术,提出了一个图像重构相对误差0.1监督规则,利用实验获得的子空间基r=3重构背景磨削纹理图像,通过图像减法实现磨削纹理去除,该方法适合处理高分辨率图像的大规模数据及其他方向磨削纹理;基于Gabor滤波器的工程陶瓷磨削纹理去除技术具有多尺度和多方向分析,通过设计Gabor滤波器组实现磨削纹理去除,潜力大。(3)利用SPC二值化法与Canny算子边缘检测技术提取损伤图像,并对Canny算子的阈值T进行实验分析,得出其阈值范围为T=0.3-0.35;利用形态学的开运算及闭运算实现缺陷轮廓修整与平滑。(4)综合计算表面损伤形状特征参数,巧妙提取单一缺陷图像及其形状特征参数。进行基于C4.5算法的决策树分类器设计,确定了一组形状特征参数集,A={Roundness,i,C,q},检测结果理想。(5)提取2个宏观和4个局部的工程陶瓷磨削表面损伤评价参数集,完善了工程陶瓷磨削表面损伤图像检测与评价系统。
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