基于粒子群优化算法的金刚石砂轮磨粒边缘提取

为了实现对金刚石砂轮磨粒边缘的有效提取,将基于粒子群优化算法的Canny算子应用在金刚石砂轮磨粒的边缘检测上。用最大类间方差作为目标函数,优化Canny算子的阈值,实现边缘的有效提取。分别对实测的单颗磨粒和多颗磨粒进行了边缘提取,实验结果显示该算法可以较好地提取金刚石砂轮磨粒边缘。该方法不需要人为设定阈值,可以实现阈值的自动获取和优化。最后,利用四连通成分和八连通成分与像素总数的比值,将阈值可优化设定的Canny算子与传统的Canny算子以及最大类间方差的方法做对比,结果表明所应用的方法有效地提高了检测的准确性。     

压电陶瓷驱动器电源温度控制系统研究

性能良好的驱动电源是实现压电陶瓷驱动器高精度定位的关键.基于集成高压运算放大器的直流放大式压电陶瓷驱动电源,具有集成度高,体积小,可靠性好等突出优点;但运放的发热问题,是影响其应用和发展的一个重要因素.对一种基于PA93功率运算放大器的压电陶瓷驱动电源,进行了实验性的研究,采用半导体制冷片和ALT-PT100贴片式温度传感器构成温度闭环控制系统,通过改变制冷片外加电源的极性和电压大小,将集成高压运算放大器的工作温度控制在一定范围内,可有效降低压电陶瓷驱动电源输出电压的纹波到7.8 mV,提高了电源输出电压的精度.找到了温度对电源输出电压精度影响的规律,为如何进一步提高压电陶瓷驱动电源输出电压的精度,实现压电陶瓷驱动器高精度的定位控制,提供了科学的方法和依据.     

基于粒子群优化算法的砂轮三维形貌匹配

测量金刚石砂轮表面形貌时,为了获得砂轮大范围表面形貌,需要对砂轮三维形貌进行匹配并拼接。将粒子群优化算法引入砂轮的三维形貌匹配,并对砂轮匹配算法进行了实验分析。结果显示匹配前后获得的重合区域的相关系数均大于0.8,且能够在400 s内完成匹配。实验结果表明,运用了粒子群算法后,该算法能够在满足测量精度的条件下,克服一般砂轮匹配运算量大、耗时长的缺点,满足实际运用中匹配精度和速度的要求。     

数字图像设备色度特征化建模软件研究

彩色图像在数字图像设备之间的传输和复制过程中,为保证其色彩还原的准确性和一致性,必须实施色彩管理,而色彩管理的核心技术之一就是对数字图像设备进行色度特征化.在研究了数字图像设备色度特征化的原理和方法的基础上,基于多项式回归法,建立了数字图像的设备色度值RGB与CIE标准颜色空间色度值CIE Lab之间的非线性关系;并通过Matlab软件编程,设计一种数字图像设备色度特征化的快速建模软件.实验结果表明,应用该软件可实现设备色度值RGB与标准颜色空间色度值CIE Lab的快速精确转换.     

Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error

~~Genetic algorithm-based evaluation of spatial straightness error@崔长彩$Dept. of Automation Measurement and Control,Harbin Institute of Technology!Harbin 150001,China @车仁生$Dept. of Automation Measurement and Control,Harbin Institute of Technology!Harbin 150001,China @黄庆成$Dept. of Automation Measurement and Control,Harbin Institute of Technology!Harbin 150001,China @叶东$Dept. of Automation Measurement and Control,Harbin Institute of Technology!Harbin 150001,Chi…     

高频感应钎焊金刚石磨粒剪切失效的试验研究

针对镍基和银基2种常用钎料体系,根据活性元素的不同分别选择了4种不同钎料,利用高频感应加热方式钎焊金刚石磨粒,对钎焊的金刚石磨粒试样进行推剪试验,用高速摄像仪记录金刚石失效过程,观察剪切后的试样形貌,并跟踪剪切过程中力的变化。根据试验结果建立钎焊金刚石磨粒的剪切失效模型。研究结果表明:钎焊金刚石磨粒的剪切失效主要包括金刚石磨粒的剪断及金刚石磨粒的滑移2类;剪切失效与金刚石的热损伤、钎料的力学性能有密切的关系。所提出的剪切失效模型与试验结果能较好吻合。      

石材雕刻机械臂运动学性能的分析与优化北大核心

石材雕刻机械臂在其工作空间内的运动学性能的变化相当复杂,其运动性能的优劣是影响石雕产品质量的重要因素。分析并优化石材雕刻机械臂在其工作空间内的运动性能。基于D-H参数法建立石材雕刻机械臂运动学模型,通过旋量理论中的指数乘积公式计算石材雕刻机械臂正运动学解和逆运动学解;基于雅克比矩阵的条件数,提出可以定量描述石材雕刻机械臂运动性能的指标(灵巧度),并进一步研究灵巧度在关节空间坐标和操作空间坐标下的变化规律;基于Dijkstra优化理论,在石材雕刻机械臂的可达工作区内给出机械臂运动性能最优的工作空间。结果表明:当石材雕刻机械臂在最优工作空间中移动时,其关节角加速度的波动会大幅减小。研究成果可为石材雕刻机械臂加工位置的布局提供参考。     

用于跨尺度测量的DMD控制策略研究

为了测量被测物面的微观特征量及这些特征量间的关系，提出基于数字微镜器件(DMD)的跨尺度测量方法，研究针对DMD的控制方法及基于DMD的测量策略，在不对测量系统硬件做任何修改的前提下，仅通过软件编程实现对DMD结构光参数的改变，理论上可实现从0.1μm到1 mm的跨尺度测量。搭建了基于DMD的跨尺度测量平台，实验结果表明，轴向测量精度与横向分辨力均可达到微米级，可实现对表面微观结构的快速扫描。该方法可以较好地解决目前诸多表面形貌测量中存在的多尺度问题。     

基于粒子群优化算法的金刚石砂轮磨粒边缘提取

为了实现对金刚石砂轮磨粒边缘的有效提取,将基于粒子群优化算法的Canny 算 子应用在金刚石砂轮磨粒的边缘检测上。用最大类间方差作为目标函数,优化Canny 算子的阈 值,实现边缘的有效提取。分别对实测的单颗磨粒和多颗磨粒进行了边缘提取,实验结果显示 该算法可以较好地提取金刚石砂轮磨粒边缘。该方法不需要人为设定阈值,可以实现阈值的自 动获取和优化。最后,利用四连通成分和八连通成分与像素总数的比值,将阈值可优化设定的 Canny 算子与传统的Canny 算子以及最大类间方差的方法做对比,结果表明所应用的方法有效 地提高了检测的准确性。     

基于线锯高效切割的复杂直纹面模型建立及仿真

针对天然石材、人工晶体等材料复杂曲面加工中,初始毛坯与最终产品形状差别较大,粗加工材料去除量大,导致加工效率低、刀具磨耗严重的问题,提出了一种基于线锯加工和点加工协同去除的高效粗坯加工的解决思路。根据线锯加工特点,提出了对最终产品的数字化模型进行分层处理,利用多边形对各层二维外轮廓曲线进行包络,将层与层之间的多边形进行顺序拟合得到相应直纹面模型的建模思路。分析了不同包络多边形边数、连接方式所构建的不同直纹面模型对粗坯加工时间的影响。仿真结果表明,虽然增加多边形的边数或者通过层间旋转可以减小剩余未加工材料体积,但整体粗坯加工时间反而有所增加,从而不利于提高效率。粗坯加工时间可作为综合评价指标来优化构建直纹面模型。