分形理论在表面粗糙度非接触测量中的应用

在机械工业中,表面粗糙度是工件表面质量的一个重要技术指标。随着表面加工质量的不断提高,对表面粗糙度的测量技术和评定方法提出了更高的要求。本文通过对图像处理技术及分形几何理论系统的学习和研究,提出了一种基于分形几何理论和图像处理技术的表面粗糙度非接触测量方法。图像处理是新兴的针对图像信息的非接触式测量技术;分形几何的主要研究对象是像表面粗糙形貌这样不规则的、复杂的、具有自相似性的几何结构。 本文通过对图像处理技术的研究,设计并搭建了图像采集系统。利用图像采集系统采集工件表面形貌的图像。采用适当的图像预处理方法以改善原始图像的质量问题和突出图像中我们感兴趣的信息。然后,应用分形几何的相关理论针对图像预处理后的表面形貌的图像数据建立数学模型,得到可以表征表面粗糙程度的一组分形参数。通过对几组不同加工方法、不同粗糙程度的样块的试验分析,讨论并总结分形参数表征表面粗糙度的性质和特点。( D, G)