金刚石砂轮表面地貌测量方法研究

摘要

磨削加工过程中金刚石砂轮表面地貌影响着工件表面材料的去除形式和工件的加工质量，决定了砂轮的磨削加工性能。因此，金刚石砂轮表面地貌的检测和砂轮磨削性能的评价对于合理选取满足加工要求的砂轮，提高硬脆性材料的加工质量和加工效率具有重要意义。 针对砂轮表面地貌的检测和评价需求，本文对基于聚焦法的砂轮表面地貌测量方法进行研究，在对图像处理关键技术和砂轮表面地貌评价等方面的研究基础上，搭建了砂轮表面地貌测量系统，实现了稳定高效的砂轮表面地貌三维信息获取。 1.根据砂轮表面地貌特点和磨削性能评价需求，提出基于聚焦法的砂轮表面地貌测量方法，设计并搭建了砂轮表面地貌测量系统，实现了高质量砂轮表面图像序列的采集和砂轮表面地貌的测量。 2.根据砂轮地貌图像序列噪声评估结果确定了最佳图像降噪方法，并通过图像增强提高砂轮地貌图像质量。提出一种基于图像序列去背景灰度方差的清晰度评价函数，并和传统清晰度评价函数进行了对比，实验结果表明，该清晰度评价函数具有更高的运算效率和精度、更好的单峰性和对比度且更适合应于砂轮表面地貌图像序列的清晰度评价曲线的测量。 3.提出了一种适用于砂轮表面地貌图像点最佳聚焦位置获取的改进高斯插值拟合算法，通过改进清晰度评价曲线的拟合方式实现最佳聚焦位置的获取，大幅提高砂轮表面地貌三维特征的获取准确性和效率。在此基础上，实现了砂轮表面地貌的三维重建。 4.针对砂轮表面地貌特征，提出砂轮表面地貌评价参数体系。采用改进三维高斯滤波评定法实现砂轮表面地貌特征分离，并最终实现了砂轮表面地貌评价参数的测量和砂轮表面地貌的评价。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题来源

1.2课题研究背景及意义

1.3砂轮表面地貌测量方法及研究现状

1.3.1 接触式测量方法

1.3.2 非接触式测量方法

1.4表面地貌参数评价及研究现状

1.5课题主要研究内容

第二章 聚焦法测量砂轮表面地貌原理及系统搭建

2.1引言

2.2基于聚焦法的砂轮表面地貌测量原理

2.3测量系统设计

2.4本章小结

第三章 砂轮地貌图像降噪方法研究

3.1引言

3.2图像预处理

3.2.1 图像退化及复原

3.2.2 图像降噪

3.2.3 图像增强

3.3本章小结

第四章 清晰度评价函数与拟合算法的建立

4.1引言

4.2砂轮表面图像序列清晰度评价函数的建立

4.2.1 清晰度评价函数的建立

4.2.2 清晰度评价函数的应用

4.3最佳聚焦位置的获取

4.3.1 清晰度评价曲线拟合算法的建立

4.3.2 清晰度评价曲线拟合算法的应用

4.4本章小结

第五章 砂轮表面地貌的三维重建与评价

5.1引言

5.2砂轮表面地貌三维重建与评价

5.3砂轮表面地貌参数评价体系

5.4砂轮表面基准面评定

5.5砂轮表面地貌三维重建与评价实验

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢