基于图像处理技术研究木塑切削中刀具磨损

摘要

随着木塑复合材料在人们的生活中起到越来越重要的作用，对其化学物理及加工性能的研究正广泛的展开。同时图像处理和自化技术也不断的渗透到各个工业领域。本研究以柄铣刀楔角面为研究对象，应用数控加工中心对木塑进行切削加工，通过图像处理技术和数学建模的研究方法，计算刀具楔角面磨损面积。目前国内外对于木塑切削中的刀具磨损研究尚未见报道。主要研究内容和结论如下：
　　 (1)利用工具显微镜对原始新刀的几何尺寸进行测量采样，并通过最小二乘法运算对采样点进行直线拟合，得到准确的刀具楔角几何尺寸。
　　 (2)使用数控加工中心进行木塑复合材料的切削加工，对经切削加工磨损后的刀具楔角面及后刀面进行图像采集。
　　 (3)使用亚像素处理技术对采集后图像进行处理，利用该方法处理后的图像表达更为细致，在边缘检测时不失真。再应用改良后的新算法(new algorithm)对图像进行边缘检测，准确的提取了磨损区域的特征。最后通过CF(Contour_following)函数，将图像上磨损区域轮廓上的点转换成坐标点，其点准确涵盖磨损区域的信息。
　　 (4)对坐标点分段进行直线、曲线的拟合，得出各段拟合线的函数，利用定积分运算方法计算出磨损区域的面积。

目录

文摘

英文文摘

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致谢

1绪论

1.1引言

1.2刀具磨损概论简述

1.1.1刀具参数

1.3图象处理的应用

1.3.1图象处理的意义与作用

1.3.2图象处理常用方法及其内容

1.4国内外研究现状

1.4.1直接测量法

1.4.2间接测量法

1.5本研究的意义与创新

1.5.1研究目的意义

1.5.2研究内容及创新

2实验设备、原材料及装置

2.1工具显微镜

2.2刀具

2.3切削加工

2.4工具显微镜采样

2.5切削材料及所用软件

3图象处理原理

3.1图像的灰度值处理

3.2中值滤波处理

3.3边缘检测图像分割技术

3.3.1边缘检测算子

3.4Hough变换直线检测

3.4.1基本原理

3.4.2例子

3.5亚像素(Subpixel)算子法

3.5.1算法原理介绍

3.5.2 ESIRBC算法作用介绍及图象

3.6边界检测新算法

3.6.1基本原理

3.6.2分割最佳阀值的迭代算法

3.6.3腐蚀技术与二值图像的轮廓提取

3.6.4例子分析及算法总结

3.7 Contour_following(CF)函数

3.7.1算法原理和步骤

3.7.2图像处理

3.8本节小结

4结果与讨论

4.1切削刀具的几何尺寸测量

4.2磨损后刀具图像采样

4.3刀具磨损情况的数字图象处理与分析

4.3.1图像的灰度值处理、中值滤波及对比度调整

4.3.2边缘检测图像分割技术

4.3.3Hough变换直线检测的应用

4.3.4亚像素(Subpixel)算子法的应用

4.3.5边界检测新算法的应用

4.3.6(CF)函数的轮廓坐标采集

4.4数学模型

4.4.1线性拟合

4.4.2曲线拟合

4.4.3磨损面积计算

4.5本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

6参考文献