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基于偏振光谱成像技术的物体表面粗糙度检测方法应用探讨
1
作者 董三主 《天津科技》 2026年第2期56-59,共4页
为避免对物体表面进行粗糙度检测时易因操作失误导致检测结果异常的问题,提出基于偏振光谱成像技术的物体表面粗糙度检测方法。利用电矢量对Mach-Zehnder干涉仪光波的偏振态进行深入分析,以获取物体表面的偏振光谱图像;接着利用穆勒矩... 为避免对物体表面进行粗糙度检测时易因操作失误导致检测结果异常的问题,提出基于偏振光谱成像技术的物体表面粗糙度检测方法。利用电矢量对Mach-Zehnder干涉仪光波的偏振态进行深入分析,以获取物体表面的偏振光谱图像;接着利用穆勒矩阵定量分析光与表面相互作用后的去极化效应,建立偏振态与粗糙度之间的精确映射关系。测量结果的波动范围稳定在0.03 nm以内,显著优于其他两种主流视觉检测方法,验证了该方法在纳米级粗糙度检测方面的高精度与高稳定性,为超精密制造领域的表面质量控制提供了可靠的技术支持。 展开更多
关键词 偏振光谱成像 表面粗糙度 电矢量 光波偏振态 穆勒矩阵
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机理与数据融合驱动的薄壁筒切削表面形貌预测方法研究
2
作者 吕凯波 李姚龙 +3 位作者 石鑫 胡洋 白生文 庞新宇 《表面技术》 北大核心 2025年第16期156-164,共9页
目的预测薄壁筒工件车削振动状态下加工表面形貌。方法综合考虑刀具与工件几何参数、切削用量以及切削振动参数的影响,建立一种机理与数据相融合的薄壁筒切削表面形貌及粗糙度预测模型。首先,基于切削原理推导切削刀刃上点在加工过程中... 目的预测薄壁筒工件车削振动状态下加工表面形貌。方法综合考虑刀具与工件几何参数、切削用量以及切削振动参数的影响,建立一种机理与数据相融合的薄壁筒切削表面形貌及粗糙度预测模型。首先,基于切削原理推导切削刀刃上点在加工过程中相对于工件表面的运动轨迹方程以及坐标变换矩阵,建立薄壁筒切削表面形貌运动学模型,随后利用时频分析提取切削过程中工件振动位移信号的特征,最后,将构建的振动特征方程代入运动学机理模型中仿真计算表面形貌。结果探明了加工表面形貌特征与切削振动信号频率特性之间的映射关系,数值仿真获得不同加工参数下薄壁筒的表面形貌及粗糙度,工件A在稳定切削区的仿真表面粗糙度与实测表面粗糙度的相对误差为4.27%,在颤振区的平均相对误差为6.03%;工件B在稳定区的仿真表面粗糙度与实测表面粗糙度的相对误差为3.61%,在颤振区域的相对误差为2.42%。结论预测表面与实测表面结果具有一致性,研究成果可为薄壁筒类零件切削表面质量的在线监测与控制提供理论依据。 展开更多
关键词 薄壁筒 切削 振动 表面形貌 数模联动 粗糙度
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凸度仪射线接受面清理冷却装置的设计应用
3
作者 张帅 白威 +2 位作者 黄岩 林建强 李军 《冶金设备管理与维修》 2025年第3期76-78,共3页
基于鲅鱼圈1580热轧凸度仪检测系统原理,阐述环境因素和温度对其检测的精度和稳定性的影响。由于现场粉尘、水汽和温度的变化造成的检测值失真,使系统不断的进行CZ和CS修正来弥补。通过在射线接受面设计安装自动喷水清洁冷却系统,能有... 基于鲅鱼圈1580热轧凸度仪检测系统原理,阐述环境因素和温度对其检测的精度和稳定性的影响。由于现场粉尘、水汽和温度的变化造成的检测值失真,使系统不断的进行CZ和CS修正来弥补。通过在射线接受面设计安装自动喷水清洁冷却系统,能有效阻止粉尘、油泥对检测的干扰,同时降低了电离室的温度,增加电离室的稳定性和使用寿命,减少了温度对测量传送器零点的影响。 展开更多
关键词 凸度仪 精度 冷却系统 射线
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提钒尾渣酸浸深度提钒及回收
4
作者 李明 杜光超 +1 位作者 叶露 蒋霖 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第1期282-292,共11页
针对钒渣钙化提钒尾渣中V的高效回收,提出钙化提钒尾渣低p H值循环浸出-浸出液碳酸氢铵除杂制备五氧化二钒的新方法,开展了尾渣物相组成及元素微观分布表征、浸出反应热力学分析、酸浸参数及浸出液除杂制取五氧化二钒研究。结果表明:提... 针对钒渣钙化提钒尾渣中V的高效回收,提出钙化提钒尾渣低p H值循环浸出-浸出液碳酸氢铵除杂制备五氧化二钒的新方法,开展了尾渣物相组成及元素微观分布表征、浸出反应热力学分析、酸浸参数及浸出液除杂制取五氧化二钒研究。结果表明:提钒尾渣中残留的钒主要是未充分溶解的钒酸盐及与氧化铁、铁板钛矿相结合的钒,热力学上具备酸溶提取钒酸盐中钒的可行性,尾渣中含钒物相的酸溶热力学优先顺序为Ca_(2)V_(2)O_(7)>Mn_(2)V_(2)O_(7)>Fe_(2)O_(3)>Fe_(2)TiO_(5);通过酸浸pH值、温度、浸出液固比及时间参数试验,获得最佳的浸出工艺条件为pH值0.5、常温浸出30 min、浸出液固比1.5,钒的浸出率可达64.75%,尾渣中V_(2)O_(5)含量(质量分数)从2.95%降低至1.04%;采用碳酸氢铵调节浸出液p H值并除去其中的Fe、P杂质,除杂p H值为2.5~3.0时,浸出液中Fe、P浓度分别降低至0.10 g/L、0.01 g/L以下,满足制备钒产品要求;纯化后的钒溶液通过酸性铵盐沉钒得到多钒酸铵,经干燥、煅烧后获得纯度达99.11%的V_(2)O_(5)产品。 展开更多
关键词 五氧化二钒 提钒尾渣 酸浸提钒 除杂
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轴承沟道低粗糙度旋转磁场磁粒研磨研究
5
作者 王栋 任泊龙 +3 位作者 吕二阳 吕梦涵 陈磊 韩奥伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期99-105,共7页
为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道... 为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道进行加工验证。结果表明:在SiC粒度号为400#、Fe粉粒度号为115#、加工间隙为0.5 mm、工件转速为1200 r/min的试验条件下,试样表面粗糙度S_(a)可达到0.056μm;SiC颗粒粒径对试样沟道表面粗糙度S_(a)影响最大,Fe颗粒粒径影响最小;最优工艺参数组合为:SiC粒度号为600#,Fe粉粒度号为120#,加工间隙为1 mm,工件转速为1200 r/min;以该工艺参数组合开展旋转磁场磁粒研磨试验,轴承沟道表面粗糙度S_(a)可降至0.044μm。 展开更多
关键词 旋转磁场 磁粒研磨 轴承沟道 表面粗糙度
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基于包络匹配的飞行相位结构照明表面形貌测量
6
作者 叶卓杭 刘晓军 《工具技术》 北大核心 2025年第5期140-144,共5页
本文基于宽场显微成像原理,研究飞行相位法结构光照明显微表面形貌测量方法,在分析验证飞行相位法表面测量性能基础上,提出一种基于包络相关匹配的峰值提取算法,实现飞行相位法高效率的同时,有效提高了测量精度。实验测试验证了飞行相... 本文基于宽场显微成像原理,研究飞行相位法结构光照明显微表面形貌测量方法,在分析验证飞行相位法表面测量性能基础上,提出一种基于包络相关匹配的峰值提取算法,实现飞行相位法高效率的同时,有效提高了测量精度。实验测试验证了飞行相位法结合包络相关匹配的峰值提取算法实现表面高精度测量的有效性。 展开更多
关键词 结构照明显微镜 飞行相位法 表面测量 包络匹配 峰值提取
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基于双流卷积网络的表面粗糙度预测方法
7
作者 聂鹏 崔志伟 +1 位作者 冯薪霖 潘五九 《工具技术》 北大核心 2025年第12期124-130,共7页
针对现有的工件表面粗糙度预测方法缺少优化算法以及传统机器学习网络结构预测精度不够高的问题,提出一种融合表面图像和振动信号的表面粗糙度预测方法。开展铣削实验,采集铣削过程中的振动信号和工件表面图像,通过连续小波变换将采集... 针对现有的工件表面粗糙度预测方法缺少优化算法以及传统机器学习网络结构预测精度不够高的问题,提出一种融合表面图像和振动信号的表面粗糙度预测方法。开展铣削实验,采集铣削过程中的振动信号和工件表面图像,通过连续小波变换将采集振动信号转换为小波尺度谱,搭建双流卷积网络结构,通过两个残差网络分支分别对数据处理后的图像和振动信号进行特征提取。将提取到的特征进行拼接,对工件表面粗糙度进行预测。结果表明,CBAM优化的双流卷积网络可以通过通道和空间加权增强网络性能,综合振动信号和图像信息特征,优化后的网络模型预测相对误差基本都在5%以内,决定系数R^(2)为0.9817。 展开更多
关键词 表面粗糙度 信号处理 注意力机制 双流卷积网络
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粗糙表面计算机模拟 被引量：49
8
作者 陈辉 胡元中 +1 位作者 王慧 王文中 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期52-55,59,共5页
粗糙表面的计算机模拟是建立粗糙表面模型进而对粗糙表面间相互作用进行模拟研究的前提。提出一种基于时间序列模型、数字滤波技术和Johnson转换系统的粗糙表面模拟方法,分别模拟了各向同性与各向异性、高斯与非高斯分布条件下具有不同... 粗糙表面的计算机模拟是建立粗糙表面模型进而对粗糙表面间相互作用进行模拟研究的前提。提出一种基于时间序列模型、数字滤波技术和Johnson转换系统的粗糙表面模拟方法,分别模拟了各向同性与各向异性、高斯与非高斯分布条件下具有不同形式自相关函数的粗糙表面,并对复杂合成粗糙表面的模拟进行了尝试。最后,对粗糙表面模拟过程中的误差进行了初步分析。结果表明,提出的粗糙表面模拟方法能快速有效地模拟具有指定自相关函数的高斯或非高斯随机粗糙表面;在一定的条件下模拟表面的统计特征与规定值误差很小,但当相关长度比较大的时候,误差比较明显。 展开更多
关键词 粗糙表面 计算机模拟 随机过程 数字滤波 时间序列
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三维表面粗糙度测量方法综述 被引量：68
9
作者 何宝凤 丁思源 +2 位作者 魏翠娥 刘柄显 石照耀 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期78-93,共16页
表面粗糙度测量是评估零件表面特性的重要手段。经过二十多年的发展,三维表面粗糙度逐渐成为反映工件表面特性的重要指标。本文总结并比较了接触式测量法、非接触式测量法和纳米表面粗糙度分析法中常用三维表面粗糙度的测量原理及特点... 表面粗糙度测量是评估零件表面特性的重要手段。经过二十多年的发展,三维表面粗糙度逐渐成为反映工件表面特性的重要指标。本文总结并比较了接触式测量法、非接触式测量法和纳米表面粗糙度分析法中常用三维表面粗糙度的测量原理及特点。针对每种测量方法的发展现状,本文讨论了其适用范围及局限性,并指出了未来的发展方向。 展开更多
关键词 三维表面粗糙度 测量方法 接触式测量 非接触式测量 纳米表面粗糙度分析
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超声深滚对TC4钛合金表面形貌和表面粗糙度的影响 被引量：28
10
作者 吕光义 朱有利 +1 位作者 李礼 韩晓光 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2007年第4期38-41,共4页
研究了采用超声深滚处理(UDR)对钛合金(TC4)试件表面形貌和表面粗糙度的影响。采用扫描电子显微镜观察分析了超声深滚处理前后的试件表面形貌,采用表面粗糙度仪分析研究了强化处理前后的表面粗糙度变化。结果表明,超声深滚处理可以显著... 研究了采用超声深滚处理(UDR)对钛合金(TC4)试件表面形貌和表面粗糙度的影响。采用扫描电子显微镜观察分析了超声深滚处理前后的试件表面形貌,采用表面粗糙度仪分析研究了强化处理前后的表面粗糙度变化。结果表明,超声深滚处理可以显著降低机加工痕迹,消除表面微损伤,大幅降低表面粗糙度,可使表面粗糙度由Ra2.32m降低到Ra0.11m。 展开更多
关键词 钛合金 表面机械强化 表面形貌 表面粗糙度
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灰度阈值对图像分形特征参数提取的分析 被引量：16
11
作者 李平 张廷安 +1 位作者 汪秉宏 豆志河 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期57-60,共4页
表面形貌的分形维数作为表面形貌描述的特征参数与表面形貌灰度图像二值化转换阈值θ密切相关.在灰度图像的二值化转换过程中,合理选取的二值化转换阈值θ*应能够通过从考察对象中所提取的分形维数来较好地表征表面形貌的相关特征.从实... 表面形貌的分形维数作为表面形貌描述的特征参数与表面形貌灰度图像二值化转换阈值θ密切相关.在灰度图像的二值化转换过程中,合理选取的二值化转换阈值θ*应能够通过从考察对象中所提取的分形维数来较好地表征表面形貌的相关特征.从实例可看到:灰度图像的二值化转换阈值θ存在着极大值θmax和极小值θmin,当θ>θmax或θ<θmin时,从灰度图像二值化转换过程中所获取的计算分形维数的所有信息将会达到饱和状态.基于θmax和θmin,得到了合理选取的二值化转换阈值θ*的经验判据关系. 展开更多
关键词 表面形貌 图像的二值化 灰度阈值 分形维数
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粗糙表面的可控润湿性研究 被引量：13
12
作者 朱亮 冯焱颖 +2 位作者 叶雄英 武雁斌 周兆英 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1709-1712,共4页
本文利用微机械加工技术,通过改变材料表面微观几何结构,研究材料表面微结构对于表观润湿性的影响规律.我们在以前工作的基础上,分别研究了不同设计尺寸的表面微柱阵列结构的亲水表面的表观接触角的变化,研究结果表明,通过改变材料表面... 本文利用微机械加工技术,通过改变材料表面微观几何结构,研究材料表面微结构对于表观润湿性的影响规律.我们在以前工作的基础上,分别研究了不同设计尺寸的表面微柱阵列结构的亲水表面的表观接触角的变化,研究结果表明,通过改变材料表面的微结构,在亲水的本征表面上,粗糙表面的表观接触角更加符合Wenzel的理论预测.文章也通过在微柱表面利用化学腐蚀方法制作多孔硅结构的方法,形成了具有阶层结构的粗糙表面.具有多孔硅结构和微柱阵列的疏水表面(OTS)上,测得最大接触角是157.18o. 展开更多
关键词 超疏水表面 粗糙度 润湿性 微机械加工 多孔硅
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光学非接触三维形貌测量技术新进展 被引量：35
13
作者 陈晓荣 蔡萍 施文康 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第5期528-532,共5页
三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段 ,在机器视觉、自动加工、工业检测、产品质量控制领域具有重要意义和广阔的应用前景。光学非接触测量由于其高分辨率、无破坏、数据获取速度快等优点而被认为是最有前途的三维形... 三维物体表面轮廓测量是获取物体形态特征的一种重要手段 ,在机器视觉、自动加工、工业检测、产品质量控制领域具有重要意义和广阔的应用前景。光学非接触测量由于其高分辨率、无破坏、数据获取速度快等优点而被认为是最有前途的三维形貌测量方法。介绍了光学非接触测量方法中的光切法、基于调制度测量的原理及优缺点 ,重点介绍了光栅投射法的测量原理 ,并分析了其研究热点与发展方向。 展开更多
关键词 非接触检测 形貌测量 三维 光学测量
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粗糙表面法向接触刚度的分形模型 被引量：61
14
作者 张学良 黄玉美 +1 位作者 傅卫平 张文鹏 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期31-35,共5页
指出了以往有关粗糙表面法向接触刚度理论研究工作的缺陷与不足 ,并在一定的前提假设下 ,基于球体与平面的接触理论和粗糙表面的分形接触理论 ,从理论上给出了具有尺度独立性的粗糙表面法向接触刚度分形模型 ,并进行了数字仿真研究。
关键词 粗糙表面 法向接触刚度 分形接触理论
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表面形貌的Motif评定方法及其发展 被引量：13
15
作者 杨练根 谢铁邦 +1 位作者 蒋向前 李柱 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第21期1862-1865,共4页
Motif方法是一种新的表面形貌评定方法 ,通过设定不同的阈值 ,可以将波度和表面粗糙度分离开来 ,它强调大的轮廓峰和谷对功能的影响 ,在评定中选取了重要的轮廓特征 ,而忽略了不重要的特征。介绍了 2维 Mo-tif的参数和合并条件 ,然后对 ... Motif方法是一种新的表面形貌评定方法 ,通过设定不同的阈值 ,可以将波度和表面粗糙度分离开来 ,它强调大的轮廓峰和谷对功能的影响 ,在评定中选取了重要的轮廓特征 ,而忽略了不重要的特征。介绍了 2维 Mo-tif的参数和合并条件 ,然后对 3维 Motif方法的定义、评定参数及算法等进行了综述 ,并提出了推广这一评定方法需要注意的问题。 展开更多
关键词 Motif评定方法 表面形貌 表面粗糙度 波度
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双树复小波稳健滤波在工程表面粗糙度评定中的应用 被引量：10
16
作者 任志英 高诚辉 +1 位作者 申丁 林建兴 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1820-1827,共8页
讨论了现有工程表面粗糙度评定基准滤波方法的优缺点。提出双树复小波变换(DT-CWT)具有近似的平移不变性和改进方向选择性等优点适合用于三维表面基准滤波,但其滤波过于理想化易导致滤波基准在野点处畸变。为此,进一步提出将空域双边滤... 讨论了现有工程表面粗糙度评定基准滤波方法的优缺点。提出双树复小波变换(DT-CWT)具有近似的平移不变性和改进方向选择性等优点适合用于三维表面基准滤波,但其滤波过于理想化易导致滤波基准在野点处畸变。为此,进一步提出将空域双边滤波思想引入DT-CWT来增强双树复小波变换在提取基准面野点处的稳健性。通过低频重构得到基准信号,并对每层重构系数进行双边滤波,最终增强DT-CWT滤波基准的稳健性。仿真结果显示:改进的DT-CWT能很好地抑制异常值干扰引起的滤波基准在野点处产生的畸变,其得到的基准面的精度误差为0.183 2×10-10 m,重构误差为0.016 1×10-10 m,低于传统方法所得。对实测数据进行处理结果表明,双树复小波稳健滤波能很好地克服边界效应并抑制工程表面上深沟对滤波结果的影响。提出的方法为工程表面粗糙度评定提供了一种新方法。 展开更多
关键词 表面粗糙度 三维基准 双树复小波 双边滤波 稳健滤波
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微结构表面形貌的测量 被引量：19
17
作者 周明宝 林大键 +1 位作者 郭履容 郭永康 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第3期7-13,共7页
总结了现有各种微结构表面形貌测量方法，概述了这些方法的原理、特性及发展现状，并对各种方法的优越性、存在问题以及应用范围进行了比较。
关键词 微结构 表面表貌 测量 衍射光学元件 微细加工
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四象限光电探测器用于表面形貌测量的研究 被引量：11
18
作者 王淑珍 谢铁邦 +1 位作者 常素萍 王选择 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期2348-2351,共4页
提出了一种PIN田字形四象限光电探测器接收激光干涉条纹的空间布置方法。利用积分分析法分析了在理想干涉条纹下,条纹宽度d和条纹旋转角度β与光电探测器差分信号幅值和相差的关系,并给出了满足正交条件的合适的条纹宽度d以及对应的条... 提出了一种PIN田字形四象限光电探测器接收激光干涉条纹的空间布置方法。利用积分分析法分析了在理想干涉条纹下,条纹宽度d和条纹旋转角度β与光电探测器差分信号幅值和相差的关系,并给出了满足正交条件的合适的条纹宽度d以及对应的条纹旋转角度β。设计了PIN型四象限光电探测器用于三维表面形貌测量的前置放大电路。实验应用结果表明,PIN型四象限光电探测器的差分信号能满足计数和细分要求,用于拾取激光干涉条纹能达到纳米级分辨率,能满足微纳米表面形貌测量的要求。 展开更多
关键词 四象限光电探测器 干涉条纹 前置放大 表面形貌
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基于激光散斑成像的零件表面粗糙度建模 被引量：15
19
作者 陈苏婷 胡海锋 张闯 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期105-113,共9页
表面粗糙度是衡量机械表面加工水平的重要参数.通过构建一套激光散斑成像采集系统,获取了不同表面加工类型和不同粗糙度值的零件表面激光散斑图像.应用Tamura纹理特征理论提取图像的纹理粗糙度、对比度、方向度特征,并分析了这三个特征... 表面粗糙度是衡量机械表面加工水平的重要参数.通过构建一套激光散斑成像采集系统,获取了不同表面加工类型和不同粗糙度值的零件表面激光散斑图像.应用Tamura纹理特征理论提取图像的纹理粗糙度、对比度、方向度特征,并分析了这三个特征与表面粗糙度的关系.发现了纹理粗糙度特征与表面粗糙度的单调关系,推导出平磨、外磨、研磨三种表面加工工艺的粗糙度值与图像纹理粗糙度特征的数学函数关系,实现了表面粗糙度的测量.同时,利用Tamura纹理特征与加工工艺的依赖关系,建立了基于贝叶斯网络的工艺识别推理模型,推理出了零件表面加工工艺.通过为多种加工类型表面建立粗糙度测量模型,为粗糙度测量提供了新思路.实验证明所提的粗糙度测量模型能以较高的准确率识别出零件表面加工类型并测量出其表面粗糙度值. 展开更多
关键词 激光散斑 表面粗糙度 纹理 贝叶斯网络
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基于Trimmed NURBS曲面几何特征的数字化自适应采样 被引量：8
20
作者 王恒奎 边耐欣 +1 位作者 王文 陈子辰 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期271-275,共5页
曲面轮廓度误差评价和多边域逼近均要求对理论曲面进行数字化自适应采样。在对当前曲面数字化方法分析的基础上 ,针对TrimmedNURBS曲面 ,研究了在给定精度下的曲面数字化自适应采样方法 ,给出了基于曲率特征函数的曲线自适应采样和NURB... 曲面轮廓度误差评价和多边域逼近均要求对理论曲面进行数字化自适应采样。在对当前曲面数字化方法分析的基础上 ,针对TrimmedNURBS曲面 ,研究了在给定精度下的曲面数字化自适应采样方法 ,给出了基于曲率特征函数的曲线自适应采样和NURBS曲面多边域离散算法 ,提出了一种对大规模曲面网格点检测路径优化问题很有效的进化算法—蚁群算法 ,并进行了计算机仿真实验验证。仿真结果表明 ,所提出的规划方法可显著提高数字化采样效率 。 展开更多
关键词 几何特征 数字化自适应采样 TrimmedNURBS曲面 曲面误差评价 三角形网格 曲面轮廓误差 曲面测量
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