逐次逼近法评定自由曲线的轮廓度误差

自由曲线的轮廓常用离散点来表示,而不是已知的数学方程,评定其轮廓度误差非常困难.采用三次样条函数拟合出被测物体的轮廓曲线,并建立了评定线轮廓度误差的精确数学模型,提出一种用逐次逼近思想来评定平面自由曲线的轮廓度误差的方法.该方法能自动实现被测轮廓与理论轮廓之间的位置调整,在得出形状误差的同时得到位置误差,而且是一种符合最小区域原则的评定方法.实验证明,该方法能精确的计算出自由曲线的轮廓度误差.     

基于椭圆最小二乘法和圆度轮廓误差评定的椭圆提取方法

在对数字图像中的螺旋锥齿轮进行空间定位和三维重构过程中,为获取齿轮轴向参数,提出了最小二乘法与圆度轮廓误差评定原理;建立了锥齿轮数字图像仿真模型.来获取齿轮轴向参数;利用Matlab软件对数字图像进行图像增强、二值化、边界提取等操作,再结合最小二乘法对像素坐标进行椭圆拟合;通过利用圆度轮廓误差评定的方法,使拟合获得的椭圆误差最小.该方法能准确地拟合出椭圆,通过轮廓逼近算法有效地去除了噪声点,提高了椭圆拟合的精度,可为螺旋锥齿轮空间定位和三维重构提供准确的数据.     

一种自适应的涡旋型线轮廓度误差评定方法

提出了一种基于包络线法,并结合优化技术来评价涡旋型线轮廓度误差的数据处理方法。该方法优点在于在涡旋型线轮廓度误差评定过程中能自动实现加工基准与测量基准的适应性调整,以此分离加工基准与测量基准之间的位置误差,消除位置误差对轮廓度误差评定结果的影响。经实际应用证实,该方法简便、合理,为科学地评价涡旋型线轮廓度提供了依据。     

基于极半径误差法计算涡旋线轮廓度误差

为了实现对涡旋盘轮廓高精度测量评价,根据检测特点,从线轮廓度的定义出发,分析并提出了一种计算涡旋线轮廓度误差的新方法──极半径误差法。通过提取被测轮廓的实际测量离散点,根据涡旋线形成原理绘图分析,计算出一系列与实际测量点对应的理论轮廓点的极半径;计算各对应点的极半径误差并将其2倍值作为最小包容被测轮廓的两轮廓线的最小距离,即为涡旋线轮廓度误差。实验计算15 000条数据用时0.2 s,求得平均极半径误差为0.005 6 mm,远小于精度要求0.01 mm。运用极半径误差表达最小包容距离,方法简单可行,有效提高了涡旋线轮廓度误差的计算精度和效率,适用于涡旋盘的高精度测量评价。     

展开轮工作表面轮廓度误差评定

展开轮作为钢球缺陷自动检测设备中实现全表面展开的关键零件,其工作表面对缺陷的检测精度起到了关键作用.为了研究其工作表面的轮廓度误差,首先通过预定位初始匹配与迭代精调整建立了展开轮的轮廓度误差评价匹配模型,可以实现模型的高精度匹配.然后通过数值计算对其工作表面进行轮廓度误差评定.采用上述方法以传统方法加工出的展开轮工作表面为实例进行轮廓度误差评定,结果表明其工作表面的轮廓度误差较大.     

一种评定平面线轮廓度误差的新方法

提出了一种基于遗传算法和自适应的计算平面线轮廓度误差的新方法。该方法满足最小条件原理，它利用样条插值函数拟合理论轮廓，并在评定过程中能自动地实现被测轮廓与理论轮廓之间的适应性调整，从而能够分离并消除被测轮廓与其测量基准之间的位置误差对轮廓误差评定结果的影响，在遗传优化中获得全局最优解。这种算法简单明确，具有精度高、收敛速度快、易于计算机程序实现、易于推广应用等特点。     

椭圆轨道编队飞行相对动力学初始化条件

Hill方程在椭圆轨道编队设计中具有一定的局限性,为解决这一问题,将基于Hill方程的圆轨道编队设计方法推广应用于椭圆轨道编队设计中．将T-H方程表示为参考轨道真近点角的显函数形式,推导椭圆轨道编队相对运动的状态转移矩阵．利用椭圆轨道编队相对运动动力学方程有周期解的要求,讨论椭圆轨道编队周期性运动的一般性初始化条件．最后通过数学仿真表明理论推导的正确性．推导的初始化条件可用于椭圆轨道编队队形初始设计或相对运动误差估计．     

用中位线方法计算直线度误差

本文提出采用最小包容法评定直线度误差寻找最高点和最低点的方法,以及用中位线方法计算直线度误差的公式,比较准确,不需作图,且满足最小包容条件。该方法也适用于计算仪表和传感器的线性度以及齿形误差的分离。     

圆度误差评定的计算机实现方法

用最小二乘圆法研究圆度误差评定问题．提出一种圆度误差评定的计算机算法．在微机上用Ｃ语言实现确定最小二乘圆圆心,并以此为评定基准计算轮廓曲线上到该圆心的最大和最小半径之差即为圆度误差,并给出了实例     

彩色环境下基于惯性矩的椭圆检测算法

提出了在彩色环境下检测椭圆的新算法。首先分析了椭圆的解析结构,根据物理学中惯性矩的概念,推演出一个类椭圆区域的理想椭圆,用该理想椭圆与边缘检测获得的边缘点拟合,求出一个区域的理想椭圆;然后将求得的理想椭圆与区域边缘点集合用近似度和逼近度两个指标拟合,得到与类椭圆区域最匹配的精确椭圆;最终得到类椭圆区域的边界轮廓,该轮廓可以很好地代替目标的真正边界。该算法可以快速检测完整椭圆和椭圆弧。     

Geometric design and simulation of tooth profile using elliptical segments as its line of action

A mathematical model of gear tooth profiles using the ellipse curve, whose curvature is convenient to control by changing the mathematical parameters as its line of action, was built based on the meshing theory. The equation of undercutting condition was derived from the model. A special epicycloidal tooth profile was also presented. An example gear drive with variation of the ellipse parameters was taken to illustrate the proposed method. The contact ratio of the gear drive designed by the proposed method was analyzed. A comparison of the property of the gear drive designed with the involute gear drive was also carried out. The results confirm that the proposed gear drive has higher contact ratio in comparison with the involute gear drive.     

基于Hough变换的亚像素椭圆检测

提出了一种Hough变换的亚像素椭圆检测方法.通过惯量椭圆匹配法将椭圆参数缩小到一个极小的变化范围内,然后再通过Hough变换法实现亚像素椭圆检测.     

椭圆型孔型轧辊的数控加工程序编制

根据等距线的定义及有关文献导出了椭圆等距线的参数方程,给出了椭圆等距线的双圆弧逼近方法,由双圆弧逼近法对椭圆等矩线作离散逼近,再用圆弧代替椭圆等距线进行数控编程,通过实例计算,验证了椭圆的等距线不是椭圆这一结论,保证了程序编程时轮廓最大理论误差小于０．００１ｍｍ的要求。     

渐开线椭圆齿轮齿廓数学建模与图形仿真

提出了一种渐开线椭圆齿轮齿廓造型的新方法。首先,根据对渐开线齿廓形成原理和渐开线齿轮任 意圆上的齿厚公式的分析,建立了插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型。其次,建立插齿刀与椭圆齿轮毛坯即 节曲线在共轭时的几何位置关系,使插齿刀作纯滚动,再用啮合方程将这两个模型结合起来,获得椭圆齿轮齿廓曲 线加工数学模型。第三,在加工过程中,为保证刀具和齿坯之间的范成关系,刀具在齿坯节曲线上滚过的弧长等于 刀具绕其自身回转中心转过的弧长。最后,用计算机图形仿真的方法获得了椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证 了该数学模型的正确性和有效性。     

机器视觉中空间圆透视投影特性研究

分析了三维圆与透视投影图像之间的几何关系,根据相似三角形比例原则和解析几何方法,描述了三维圆图像的数学特征,推导出了圆的图像椭圆曲线方程,确立了图像二次曲线中心偏移计算公式,图像曲线方程的几何意义清楚。     

椭圆拟合的圆环模板摄像机标定

结合平面模板和一维标定物摄像机标定方法的优点,提出了一种新的基于椭圆拟合的圆环模板摄像机标定方法．该方法设计了一种新的圆环模板,只需要3副模板图像即可标定摄像机; 通过引入椭圆拟合精确定位圆环模板特征点,利用非线性优化进一步提高了摄像机的标定精度．仿真实验结果表明,该方法精确度高、鲁棒性强,通过在真实图像上的实验,验证了该算法的性能．     

椭圆光孔上的Fraunhofer衍射图样

将椭圆域变换成圆域，从而借助于圆孔衍射问题的处理方法，给出了椭圆孔上的Ｆｒａｕｎｈｏｆｅｒ衍射图样的数学描述。     

基于弦中点Hough变换的椭圆检测方法

为了提高从图像中检测椭圆的效率和精度，利用椭圆中心平分经过中心的弦的性质，提出了
一种基于弦中点Hough变换（CMHT）的椭圆检测方法。引入内切椭圆的概念，基于椭圆上所有点的内切椭
圆必经过椭圆中心的事实，对图像中边缘像素点的有效分布进行了分析。通过黑白边缘图像的提取，建立
二维数组累加器，依照像素点分布扫描边缘图像，累加器计数，最后进行椭圆位置和参数的计算。该算法
与标准Hough变换（SHT）和三点随机Hough变换（RHT-3） 相比，具有更高的执行速度和检测精度，同时
对于颗粒噪声具有较强的抵抗能力。     

数字摄影测量中椭圆的高效检测方法

数字摄影测量中,为了提高图像匹配自动化程度和匹配率,快速、高效地检测椭圆是关键的技术.给出了一种高效的椭圆检测方法,该方法利用椭圆的长轴信息,能够快速、准确地计算出椭圆其它4个参数.该方法在实现过程中仅仅需要一个一维的累加数组累计某一长度短轴的个数信息,不需要计算曲线的边缘轮廓,所以此算法的计算量小,处理时间短,占用内存空间小.椭圆检测结果表明,该方法具有速度快,占用内存小及检测性能好等优点.     

基于最小二乘法的改进的随机椭圆检测算法

为了提高数字图像中椭圆检测的效率和准确性,提出了一个基于最小二乘法的改进的随机椭圆检测算法.该算法随机选取图像中的3个边缘点,在以这3个点为中心的窗口内,从边缘点中拟合出可能椭圆,并通过随机选取的第4个边缘点来确认可能椭圆.利用直接最小二乘法椭圆拟合的特性,引入可能椭圆边缘点收集和椭圆重新拟合的迭代过程来提取最终的椭圆参数.通过对含有不同噪声的仿真图片和包括残缺椭圆的实际图片的实验表明,新算法的改进是有效的.与原算法相比,新算法降低了对参数的依赖性,提高了检测的速度、稳定性和准确性,同时保留了原算法的抗噪声能力.