基于显微聚焦的磨头表面测量与三维重构

为定量分析磨头表面磨粒形状、尺寸和分布状态,提出一种基于显微聚焦原理的表面测量与重构方法。首先给出了根据显微聚焦原理的定焦准平面测量和三维重构策略。然后针对测量策略中关键的聚焦或离焦程度分析,推导构建了背景差、灰度差和梯度差相结合的聚焦锐度函数。并采用正态高斯插值方法解决了图像离散采集存在错失最佳聚焦位置或焦准平面的问题,给出了任意像素位置对应点的空间坐标。最后通过电子金相显微镜上进行的磨头表面图像采集和三维重构实验表明,该方法重构表面磨粒的形状、尺寸、分布均与实际磨头基本一致,磨粒最大特征尺寸误差可控制在2μm以内,最大分布误差在3μm以内,具有较好的准确性和可靠性。

鞋楦表面测量中数据平滑处理与造型重构方法

用离散法造型技术描述鞋楦的三维造型;用最小二乘拟合方法对测量得到的数据进行平滑处理,用滚动测量头对鞋楦外轮廓面进行螺线式扫描测量,并以此数据为基础通过求解法线的方法消除滚动测量头半径对测量数据的影响,从而获得鞋楦表面与滚动测量头的实际接触点,实现三维造型重构。算例效果证明了该算法的有效性和可行性。

基于粗大误差估计的表面测量稳健滤波方法研究

将粗大误差估计理论与高斯滤波方法相结合,提出了一种新的表面测量稳健方法。首先由κσ准则对表面轮廓中的畸形信号进行判定、识别、修正,详细论述了相应算法;然后由移动平均逼近方法实现高斯滤波,建立表面轮廓中线;最后由原始轮廓和得到的稳健滤波中线分离出表面粗糙度轮廓,实现了稳健滤波目的。该方法算法简单、易于实现,对表面畸形信号能够较好地抑制。

表面测量的差动电容传感器研究

根据差动电容传感器测量微位移的原理和变压器电桥所具有的其变比为实数且稳定性高、变比精度高、灵敏度高及工作频率范围比较宽的特点,本文提出将差动电容传感器与变压器电桥相结合来测量转子表面的方案并给出各参数之问的关系;分析了影响传感器测量精度的因素。

用于内表面测量的圆结构光视觉图像处理方法

简要介绍了用于内表面测量的圆结构光视觉系统,分析了内表面圆结构光视觉图像特征,并给出了干扰光条的产生原因。在此基础上,提出了干扰光条的剔除方法与有用光条图像中心的子像素级提取方法。介绍了基于阶跃边缘轮廓模型的边缘提取方法,该方法采用非线性优化方法进行模型参数估计,具有速度快、鲁棒性强、精度高的特点。

皮肤表面测量技术的研究

皮肤表面测量技术是医学和化妆品研究领域很为关注的技术,传统的方法是对皮肤的复制品进行间接测量,包括机械面形、激光面形和透光面形法等。图像处理方法则用统计的方法可以直接在线测量,直接在线测量较为精确的方法是光栅投影法,共焦显微则可以得到清晰的断层皮肤结构。

表面测量中抗混叠数字滤波器的设计与实现

在表面测量数据采集系统中,针对抗混叠滤波器设计问题,提出了"模拟滤波器+数字滤波器"的设计方法.设计了具有线性相位的有限脉冲响应(FIR)型抗混叠数字滤波器,得出了幅频特性和相频特性,满足了表面测量信号处理的要求.与传统的单纯模拟抗混叠滤波器相比,该方法有效降低了对模拟滤波器的设计要求,使其易于实现,滤波效果好.把该方法应用于表面测量系统中,通过对实测数据的应用试验,验证了滤波器的性能.

砂轮表面测量方法研究进展

砂轮被誉为“工业的牙齿”,其表面特征参数(包括微观形貌特征参数与宏观轮廓特征参数)是磨削过程的重要输入参数,它是决定砂轮磨削性能与服役寿命、进而影响工件表面完整性与面形精度的关键因素。砂轮表面在磨削过程中瞬息万变,因此开展砂轮表面测量研究对于评估砂轮性能、优化磨削过程、揭示磨削机理具有重要意义,它一直是磨削领域的重要研究课题。概述了砂轮表面直接测量方法的基本原理、研究进展及发展瓶颈,并对各测量方法的未来研究方向进行了预测。

电容传感器用于圆柱表面测量时修正值的计算

本文从计算电容传感器与圆柱曲面间的电容入手,计算出被测曲面与传感器之间的实际最小距离与仪器输出值之间的修正系数,由此可得知被测表面的实际位移。这对扩大电容传感器的应用范围,有重要的理论和实际价值。

光针式表面测量系统的研究

提出了基于垂直扫描伺服工作台的光针式表面测量方法。阐述了光学探针法的工作原理,光针式表面测量系统中垂直扫描伺服工作台的结构特征、工作原理、信号采集与处理过程,以及该系统的相关技术指标。

CCD传感器在三维表面测量中的应用

本文采用电荷耦合成像的CCD摄像机获取立体图像,利用面积相关与灰暗度相关性,为精确地计算三维表面坐标、图像处理提供了一种新的测量三维表面的方法。

空间三维表面测量的新方法

利用CCD摄像机获取空间图像 ,采用面积相关与灰暗度相关性的方法 ,计算三维复杂表面坐标 ,提供了一种使用光摄像程序减小测量误差的方法 。

三维表面测量的发展

在过去八年里 ,三维表面测量已经由一个新鲜事物发展成为评估工程表面特性的重要依据 ,并得到广泛应用。表面形貌对于表面特性 ,如摩擦、磨损、润滑、腐蚀、疲劳、涂层等 ,具有举足轻重的影响。为了充分分析和研究表面特性 ,表面测量与评估应按三维考虑。近年来 ,许多世界上著名的学术团体已致力于研究一个系列的三维表面粗糙度标准。

皮肤表面测量中空间编码结构光模式的选择

分析了适用于皮肤表面测量的空间编码结构光模式的选择问题。将典型的7种空间编码结构光分别投射到健康皮肤和有色斑的皮肤上,采用直方图与局部门限分割方法,对数码相机采集的不同编码结构光的投影图像进行区域分割和颜色校正。实验结果表明:有黑色间隔的二维M-阵列编码结构光,受皮肤色泽变化的影响较小,色块分割和颜色校正效果较好,适合于皮肤表面的结构光测量。

CMM技术在圆锥表面测量中的应用

随着先进技术突飞猛进的发展,利用传统测量工具（如千分表、量块和卡尺等）在测量精度和被测工件尺寸、形状较复杂零件的测量（如曲面）中都存在不可避免的瑕疵,而精密检测技术则能克服传统测量技术的缺点,具有能够测量复杂几何元素、精度高以及操作快等优点,现已大量应用于企业的生产与制造。

表面测量中高斯滤波中线的有理逼近实现

通过有理分式逼近提出了一种高斯滤波器实现方法。由有理分式模型,根据插值逼近方法确定相应系数,得出的有理逼近分式具有较高的逼近精度,与理论高斯滤波器最大幅度偏差为0.88%,截止频率内的幅度偏差小于2‰,是优化的逼近函数。由逼近分式S域左半平面极点建立逼近滤波器,由后向差分变换得出Z域模型,并应用零相移滤波技术得出了零相移数字滤波算法,满足了表面测量中对高斯滤波器实现方法的相位要求。应用这一方法,建立了表面轮廓中线,分离出表面粗糙度数据,整个算法只经一级零相移滤波就能完成,具有较高的计算效率,为表面测量高斯滤波的实现提供了一种新的方法。

SiO2编织纤维增强SiO2复合材料胞体表面测量

面向SiO2编织纤维增强SiO2(WFSiO2/SiO2)复合材料在胞体层面的表面形貌测量工程,提出了一种三维测量方法.针对采样参数设置不合理,会造成测量结果失真的问题,设计开发了一种确定最大采样步长的方法.该方法利用误差估计的统计学原理,建立了任意采样参数下获得的测量结果与准确测量值之间的误差的概率密度关系,并在此基础上提出了判断特定采样步长得到的测量结果是否可靠的准则,进而可以确定使测量结果符合工程要求的最大采样步长,从而将由采样引起的测量结果误差控制在最大残差的15%范围内.应用本文提出的方法确定了3种WFSiO2/SiO2复合材料的胞体最大采样步长,数值分别为7μm、6μm和8μm.研究了WFSiO2/SiO2复合材料的微观组织结构对其胞体层面的最大采样步长的影响,注意到材料所用的编织纤维直径在6~8μm之间.根据纤维直径与胞体最大采样步长之间的数值关系可以判明:在胞体层面,WFSiO2/SiO2复合材料的最大采样步长与其微观重复性特征具有密切关系,数值上约等于其微观的增强纤维直径;利用本方法确定的最大采样步长,可以实现WFSiO2/SiO2复合材料胞体表面不失真的采样与测量分析.该研究成果作为编织纤维增强复合材料纤维束-胞体-全表面测量评价体系的一个环节,为该种材料更可靠的表面质量检测和工程应用奠定了基础.

基于点云和实景三维的矿坑岩壁表面测量

正在施工的矿坑除存在占地面积大、地形复杂多变等特点外,施测难度也十分巨大、存在安全隐患。本文利用无人机航空摄影和三维激光扫描相结合的技术手段,基于点云和实景三维模型对冰雪世界非拱角区矿坑覆绿岩壁现状进行表面测量,此法较传统方式更安全、更高效,测量成果精度更加可靠,为矿坑表面积及其他体征指标的测绘提供了一种有效的途径。

快速三维表面测量

表面粗糙度是影响工件表面功能特性的一个重要参数,在工业实践中日益显示出它的意义,因为它反映了加工方法与材料特性参数关系中的状态和影响.为了保证产品的竞争能力,有必要不断研究特殊的功能特性,随之对工件表面的显微测量的重要性也在增加.