一种三维编织物表面参数自动测量方法

提出一种三维编织物表面参数的自动测量方法．这种方法是利用图像设备把三维编织物表面图像输入到计算机中，利用图像处理技术对其纹理特征进行处理，文中给出了算法并编程实现，也给出了一组具体的测量结果．     

复合虚拟光栅在投影栅相位法上的应用

通常准确测量物体的突变形面,采用一种双频变精度方法．该方法测量周期长,动态性较差,所以提出了基于虚拟复合光栅投影的三维轮廓测量技术．在计算机上模拟生成虚拟光栅,将两种频率的光栅合成为投影复合光栅进行测量．本文给出了这种测量技术的原理,实验结果表明,采用复合虚拟光栅投影三维形貌测量技术可以有效地解决相位展开所产生拉线的困难,实验效果较好．     

光切法显微镜测量三维表面形貌研究

介绍了利用光切法显微镜测量三维表面形貌．采用计算机对在光切法显微镜下拍摄的零件表面截面轮廓图象进行图象识别与处理,获得表面各个截面形貌的二维轮廓数据,通过样条插值获得三维表面轮廓形貌．     

分形表面三维形貌Areal参数表征研究

以WM分形函数模拟机械加工表面,采用最小二乘平面作为基准平面,对三维表面形貌Areal表征参数(14+3)体系进行全面分析,包括幅度参数、空间参数、综合参数、功能参数等4类形貌参数,并分析三维表面分形维数与表面形貌表征参数的相关关系,以此探究表面形貌参数对表面功能的影响。研究结果表明:三维WM分形表面近似于高斯表面,服从高斯分布;WM分形表面的分形维数与三维表面形貌参数之间存在一定关系,幅度参数和综合参数与分形维数呈现标准的线性分布,这2类参数与表面功能存在密切关系;而空间参数和功能参数随分形维数的增大变化不大,对表面功能的影响并不明显。     

基于相移法的复杂表面物体体积测量系统

基于相移法测量原理建立了完整的物体体积测量系统。采用CMOS相机进行图像采集,使用相位差为π2的彩色编码光栅获取三维形貌,通过像素点面积乘以每点的高度,之后将每点对应的体积进行积分,从而得到物体的体积。使用LabVIEW软件作为开发平台进行数字图像处理,LabVIEW支持并行,提高了测量速度。图像处理采用中值滤波,并引入MATLAB软件进行辅助运算。实验结果表明,系统能快捷有效地实现三维形貌的获取,测量体积的相对精度在2.2%以内。     

基于机器视觉的微小零件形貌检测方法

针对当前工业生产中人工对微小异形零件形貌参数测量精度低、速度慢的问题,提出了一种基于机器视觉的检测方法,并开发了一款基于开源计算机视觉库OpenCV的检测软件。该检测方法首先使用CMOS相机采集被测零件的图像,并结合频谱特征对其进行滤波、阈值分割等预处理;然后选取效率高、边缘跨度为单像素的Canny边缘检测算法对预处理之后的图像进行边缘检测;最后采用Ramer算法对零件轮廓进行递归细分,拟合出几何基元,并结合测量焦距下的系统标定系数计算出零件实际的形貌参数。实验结果表明:通过该检测方法对长、宽均为毫米量级的Ω型微小零件进行形貌检测,检测精度达到10μm以下,具有精度高、速度快的优点,可为工业化生产提供可靠依据。     

微细电火花线切割表面三维粗糙度的结构性参数

针对微细电火花线切割加工(MWEDM)表面各向同性的三维微观形貌结构特征,引入圆形度和二阶中心矩的表征算法,更准确地描述MWEDM表面纹理的复杂程度,简化了计算过程;用高斯曲率取代平均曲率表征表面的凹凸特征,使计算不受测量方向的限制,提高了计算准确性和精度;用分水岭算法分割表面几何要素,实现表面凸峰的准确计数,精简了表征参数。经过改进之后的三维粗糙度的结构性参数,对于评定各向同性的MWEDM表面,参数更加简化,表征更加准确。     

磨粒三维表面形貌获取技术的研究

在磨粒分析研究领域，磨粒二维特征研究已经比较成熟，但是根据二维图像无法准确获取磨粒表面的三维形貌信息，磨粒的三维图像能给研究者提供更完全更丰富的信息，因此，开展磨粒的三维表面形貌研究具有重要意义。欲开展磨粒的三维研究，首要的难题是磨粒表面高度数据的获取。激光共焦扫描显微镜(CLSM)及其图像处理技术的发展为获取磨粒的三维表面信息提供了契机。研究开发了基于Bio-rad Radiance 2000激光共焦显微镜的磨粒三维表面形貌获取技术，结果表明具有良好的应用效果。     

三维形貌自动化测量的程序设计

将相移技术和数字图象处理技术运用到变形栅线的处理中,通过计算机程序设计,实现了三维形貌测量的自动化处理。     

材料表面微观形貌的可视化及特性计算

材料表面微观形貌对机械的摩擦学性能有着显著的影响，提出了一种根据材料表面微观形貌图像重建表面微观三维图形的方法，介绍了利用建模数据计算其摩擦学特性参数的基本过程，并用实例作了说明。     

生物3D打印装置及打印模型形貌检测

为了能够实时观测生物3D打印全过程,并对打印模型的形貌进行检测及重建,设计集成式生物3D打印机检测系统. 通过开发具备视频监测功能的打印喷头,实现对打印模型的在线检测. 采用色散共焦位移测量技术,通过对打印模型X、Y轴的位置信息及Z轴的高度信息进行扫描得到测量数据,并结合MountainsMap实现打印模型的形貌重建. 使用LabVIEW完成上位机操作系统的设计,建立G-code与打印模型的映射关系,实现打印轨迹的可视化,确保在程序运行到当前代码段时打印模型的准确性. 通过实验验证生物3D打印机的在线检测功能,对网格状及凸台模型的表面进行形貌检测,结果表明检测系统能够实现对打印模型的形貌检测. 打印模型表面形貌特征的可视化数据为构建精准打印模型提供数据支持,计算机视觉技术为高精度生物3D打印提供有效的检测手段.     

3D evaluation method of cutting surface topography of carbon / phenolic (C/Ph) composite

3D evaluation method of cutting surface topography for C/Ph composites was established.The cutting surface was measured by Talyscan 150,using 3D non-contact measurement.Through the results of 2D and 3D roughness evaluating for C/Ph composite and Duralumin,the 2D evaluation method of the cutting surface topography of C/Ph composite loses a lot of information,the characteristics of the surface topography of C/Ph composite can be comprehensively and authentically evaluated only by 3D evaluation method.Furthermore,3D amplitude and spatial parameters were adopted to evaluate the surface.The results show that: the topography of the C/Ph composite is anisotropic,there are more valleys in the machined surface of C/Ph than that of duralumin,and there are not obvious feeding textures for C/Ph,which indicates the machining mechanism is different from the metal.In conclusion,the topography of the C/Ph composite cutting surface is anisotropic;the cutting surface of C/Ph composite needs 3D evaluation method.     

3D Evaluation Method of Cutting Surface Topography of Carbon / Phenolic (C/Ph) Composite

3D evaluation method of cutting surface topography for C/Ph composites was established.The cutting surface was measured by Talyscan 150,using 3D non-contact measurement.Through the results of 2D and 3D roughness evaluating for C/Ph composite and Duralumin,the 2D evaluation method of the cutting surface topography of C/Ph composite loses a lot of information,the characteristics of the surface topography of C/Ph composite can be comprehensively and authentically evaluated only by 3D evaluation method.Furtherm...     

准分子激光加工与研磨加工Al2O3陶瓷表面形貌的比较

采用了准分子激光和研磨两种不同的加工方法,在微构件常用的Al2O3陶瓷材料表面构建表面微观形貌.通过表面轮廓仪测量加工试件表面形貌,采用自行研制的表面形貌参数表征系统进行表面形貌统计参数计算.分析不同加工方法对同一种材料表面形貌的影响,采用表面形貌统计参数中的轮廓高度算术平均值Ra、轮廓高度均方根值Rq、坡度均方根值.Zq对表面形貌进行评价.结果表明,准分子激光加工表面的Ra、Rq和.Zq值均比研磨加工表面小.分析可得,准分子激光加工与传统研磨加工方法相比,能够获得较高要求的表面形貌,为微机械的设计提供重要参考依据.     

3D surface topography formation in ultra-precision turning

The generation process of 3D surface topography in ultra-precision turning is analyzed, as the result of superimposing between actual roughness surface, waviness surface and geometrical form texture surface. From the viewpoints of machine technical system and manufacturing process, factors influencing on roughness surface,waviness surface and geometrical form texture surface in ultra-precision turning are discussed further. The 3D topography of ideal roughness surface and actual surface affected by cutting vibration are simulated respectively.     

车削表面三维形貌的仿真研究

通过对影响表面形貌生成的刀具形状、进给速度及刀具与工件间的振动等多种因素的分析开发了车削加工表面形貌的仿真程序,并给出了仿真实例.根据仿真模型,利用OpenGL实现了车削加工的实时显示,仿真结果直观地反应了表面形貌的变化情况.     

Characterization of 3D surface topography with spectral moments

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｖａｒｉａｂｌｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｐｏｗｅｒｓｐｅｃｔｒｕｍ ,ａｕｔｏ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ ,ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｕｎｃｔｉｏｎ ,ｓｐｅｃｔｒａｌｍｏ ｍｅｎｔａｎｄｓｏｏｎ ,ｈａｖｅｅｖｅｒｐｌａｙｅｄｋｅｙｒｏｌｅｓｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉ ｚａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ[1,2 ] .Ｗｉｔｈｔｈｅａｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｆａｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒａｎｄｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｍｉｃｒｏ ｎａｎｏｓｕ…     

起伏地表二维声波方程地震波场延拓

为了提高山地、沙漠、戈壁、黄土塬地区地震数据处理的效果,解决这些地区地表起伏变化对反射波地震波场的影响问题,提出将(x-z)域的曲网格映射成(ξ-η)域中的矩形网格的方法,推导出(ξ-η)域中的二维标量声波方程,并根据推导出来的波动方程采用逆时法将起伏地表上的地震波场在(ξ-η)域中向下延拓至一个水平面,从而校正地表起伏对地震波传播时间的影响.结果表明:对模型地震波场进行延拓计算,延拓前起伏表面上炮点位置处第1层的反射波旅行时间与延拓到平面上后该位置处第1层反射波的旅行时间差为59 ms,理论公式计算出的二者之差为61 ms,理论计算与实际延拓的结果相一致.在已知地表速度结构的前提下,该方法能够校正由于地表起伏变化对地震反射波造成的旅行时间的影响.     

周铣加工表面形貌仿真新算法

考虑主轴偏心，基于周铣过程中刀具切削刃上任意点与工件相对运动的轨迹方程和周铣过程几何特征，构造出可以求解周铣加工表面上任意一点形貌高度值的三维表面形貌仿真算法，并给出了相应的仿真算例。该算法无需对刀齿进行微段离散，并且不依赖于工件网格划分，加工表面上任意一点形貌高度值的计算次数等于刀具齿数，具有通用性好、运算速度快、结果准确度高的特点。