应用改进差分盒维数法对木材表面粗糙度的三维表征

摘要

为解决木材表面粗糙度检测过程中,轮廓算术平均偏差测量值依赖于木材纹理方向和采样位置,波动较大等问题,提出采用分形维数描述木材切削表面三维特征的方法。经实验获得水曲柳(Fraxinus mandshurica)、樟子松(Pinus sylvestris )木材的锯切表面图像,对图像进行灰度处理;借助奖励窗口灰度值算法提高图像窗口中的灰度值利用率,优化差分盒维数算法的精度;利用改进差分盒维数算法计算水曲柳、樟子松木材锯切表面的分型维数。结果表明:木材锯切表面灰度图像在计算尺度范围内具有很好的分形特征,改进差分盒维数法计算的分形维数能更可靠地表征木材加工表面的三维形貌;利用分形维数作为评价指标,可以定量地描述木材加工表面粗糙度,其数值与轮廓算术平均偏差值呈现较高的相关性。