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《西安理工大学》 2006年
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基于加工表面图像的刀具磨损检测方法研究

周承新  
【摘要】:本文以图像处理、分形及小波技术为手段,研究基于加工工件表面图像的刀具磨损检测方法。重点研究切削加工过程中工件表面图像的预处理、特征提取以及刀具状态识别等关键技术。 在理论分析和试验基础上,对灰度变换、几何变换、边缘检测、图像分割、区域标记和对比度增强等图像预处理问题进行研究,完成了相应的图像处理算法,为实现刀具磨损状态检测的图像特征提取奠定基础。提出将连通区域数作为刀具磨损的特征量,研究分析结果表明:基于图像分割的连通区域数随刀具磨损的增加具有上升的趋势,可以作为刀具磨损的特征参数。 将分形理论引入到基于图像的刀具状态监测领域,研究了简单分形中二维离散图像信号盒维数的具体实现算法及盒维数的变化规律,实验表明:随着刀具磨损量的增加,盒维数具有缓慢上升的趋势,利用这一特征可有效实现刀具磨损状态的监测。利用多重分形谱精细全面地描述工件表面图像特征,采用配分的方法获得多重分形谱,并对具体的算法进行了描述,确定了权重因子q的取值范围,获得相应的特征参数,对工件表面的均匀性进行评价,获得了与刀具磨损的关系。 在对图像小波变换方法研究的基础上,对图像进行小波包分解,得到许多含有丰富中频信息的子图像,发现水平高频垂直低频(HL~i)的子图像纹理比较明显,将其能量分布比例特征作为刀具磨损的判据。实验结果表明:小波包能量分布比例特征能够反映刀具磨损的状态。 建立以车削实验为基础的刀具监测系统,在大量实验基础上,使用上述各种分析方法对加工表面图像进行分析和处理,获得了基于图像分割的连通区域数、简单分形
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG71

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘冬芳;基于计算机视觉的刀具状态在线监控研究[D];河北工业大学;2007年
2 何维军;基于分形、小波理论的碳纤维复合材料加工表面形貌研究[D];大连理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 文环明,肖慈珣,李瑞,杨斌,汪华;测井曲线的多重分形分析方法研究[J];测井技术;2004年05期
2 王慧燕,诸静;基于小波变换的边缘检测及其在绝缘瓷瓶故障诊断中的应用[J];电力系统自动化;2004年15期
3 盛文,杨江平,柳健,吴新建;一种基于纹理元灰度模式统计的图像纹理分析方法[J];电子学报;2000年04期
4 张红岩,张登攀;图像边缘检测二维小波算法研究与实现[J];中国工程科学;2003年04期
5 程正兴,林勇平;小波分析在图像处理中的应用[J];工程数学学报;2001年S1期
6 雷振山,汤小娇,李庆利;基于机器视觉的刀具几何参数测量技术[J];工具技术;2004年10期
7 李明,吴艳,吴顺君;基于小波多通道特征级融合的彩色纹理图像分析[J];光子学报;2004年08期
8 刘仁金,杨庆;基于树型小波变换和Hopfield神经网络的纹理图像分割[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2004年02期
9 蒋东翔,黄文虎,徐世昌;分形几何及其在旋转机械故障诊断中的应用[J];哈尔滨工业大学学报;1996年02期
10 周炜星,王延杰,于遵宏;多重分形奇异谱的几何特性I.经典Renyi定义法[J];华东理工大学学报;2000年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 全书海;基于表面灰度图像的加工表面形貌分形特征研究[D];武汉理工大学;2003年
2 凌云;基于机器视觉的谷物外观品质检测技术研究[D];中国农业大学;2004年
3 郑建明;基于HMM的多特征融合钻头磨损监测技术的研究[D];西安理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 缪红松;基于工件表面纹理的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江工业大学;2003年
2 乔立山;基于神经网络的数学形态学研究及应用[D];成都理工大学;2004年
3 高海霞;多重分形的算法研究及应用[D];成都理工大学;2004年
4 姚秋玲;基于数字图像处理技术的沥青混合料组成特性研究[D];长安大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘小英;张健;;葡萄干图像长短轴快速检测算法[J];安徽农业科学;2008年26期
2 欧阳鑫玉,赵楠楠,宋蕾,谢元旦;图像分割技术的发展[J];鞍山钢铁学院学报;2002年05期
3 温春友,张学东;一种新的指纹图像轮廓分割算法[J];鞍山科技大学学报;2004年05期
4 罗森林;辛子英;冯磊;;基于C4.5算法的敏感图像检测方法[J];北京理工大学学报;2006年05期
5 徐春广,王信义,肖定国;切削状态在线监测的新方法[J];北京理工大学学报;1994年01期
6 吴培周;王秋霞;;基于小波分析的柴油发动机燃油喷射图像处理[J];北京汽车;2011年05期
7 刘树新,张飞;三维岩体质量的多重分形研究[J];包头钢铁学院学报;2003年02期
8 宋雨潭;纪秀;;基于数学形态学二值图像分割算法的研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2008年03期
9 蒋爱平;王祁;;基于多重相关方差的X线头影片的多重分形分析[J];传感技术学报;2007年01期
10 姜平;周根荣;;基于计算机视觉的织物疵点自动检测[J];传感器与微系统;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 董宇星;孙海江;刘伟宁;;基于背景抑制和灰度形态学的弱小目标检测[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
2 胡觉晖;李一民;张拓;;非接触式钞票数统计算法实现[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
3 武杰;赵转萍;;机器视党技术在几何量测量中的应用[A];江苏省计量测试学会2006年论文集[C];2006年
4 张颖;路影;;时尚商品价格时间序列的多重分形分析[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
5 李艳洪;邹俊忠;张见;雷江震;;基于小波特征提取的车牌定位方法[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
6 郭泽金;王树根;郑精灵;;一种对影像上阴影区域进行信息补偿的新算法[A];地理空间信息技术与应用——中国科协2002年学术年会测绘论文集[C];2002年
7 谭剑波;郭立俊;;系留气球尾翼变形检测方法的研究与应用[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 扈海波;王迎春;;采用动态数学形态学算子的气象灾害事件空间形态特征及表现[A];中国气象学会2006年年会“灾害性天气系统的活动及其预报技术”分会场论文集[C];2006年
9 辛子英;罗森林;;基于二次分类敏感图像检测方法[A];全国网络与信息安全技术研讨会'2005论文集(下册)[C];2005年
10 李金屏;李倩;;基于Laws能量和变化频次的伪装色移动目标检测研究[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许志远;雾天降质图像增强方法研究及DSP实现[D];大连海事大学;2010年
2 郑华文;核电站松动件定位方法的研究[D];浙江大学;2010年
3 江悦;场景图像内容表述和分类研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 王彦春;基于过渡区的图像分割技术研究[D];大连海事大学;2011年
5 蒋玲莉;基于核方法的旋转机械故障诊断技术与模式分析方法研究[D];中南大学;2010年
6 仝卫国;基于航拍图像的输电线路识别与状态检测方法研究[D];华北电力大学;2011年
7 赵玲;旋转机械系统故障特征提取中的分形方法研究[D];重庆大学;2010年
8 朱嘉;基于视觉与触觉集成传感的多坐标组合测量系统的研究[D];天津大学;2010年
9 石礼娟;基于可见光/近红外光谱的稻米质量快速无损检测研究[D];华中农业大学;2011年
10 王冬云;转子-轴承故障诊断方法研究[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 盖卫勇;基于小波神经网络的高速铣削刀具磨损状态识别研究[D];河南理工大学;2010年
2 董小丽;基于索引相关和聚类的图像特征提取算法研究[D];大连理工大学;2010年
3 李进;基于灰度共生矩阵的森林纹理构造因子确定方法研究[D];浙江农林大学;2010年
4 孙敬飞;粘连粮食颗粒图像分割技术的研究[D];河南工业大学;2010年
5 毋桂萍;粮食颗粒图像分割技术的研究[D];河南工业大学;2009年
6 马媛媛;基于纹理分类的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
7 韩丽;指纹图像预处理算法研究与实现[D];青海师范大学;2010年
8 李亚杰;汽车仪表板的计算机视觉检测系统研究[D];长春工业大学;2010年
9 肖蓉;基于多尺度结构元素数学形态学的图像边缘检测[D];南昌大学;2010年
10 刘伟;针状晶体图像目标识别方法[D];浙江大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陆明俊,王润生;计算机视觉中的Markov随机场方法[J];电子科学学刊;2000年06期
2 蒋建纯,熊翔,杨文堂,黄伯云;炭/炭复合材料切削加工试验研究[J];粉末冶金材料科学与工程;2000年03期
3 全燕鸣,叶邦彦;复合材料的切削加工表面结构与表面粗糙度[J];复合材料学报;2001年04期
4 于思荣,何镇明,陈凯;ZA22/Al2O3复合材料切削加工表面质量的研究[J];复合材料学报;1996年03期
5 蒋向前,L.Blunt;三维表面测量的发展[J];工程设计;2000年04期
6 许彬,郑链,王克勇,宋承天;基于局部纹理分析的小目标检测方法[J];光电工程;2005年01期
7 王成儒,张涛;一种快速图像纹理分析算法[J];光电工程;2005年01期
8 李鹏阳,杨明顺,袁启龙,郑建明,李言;基于切削力信号的钻头磨损状态实时监测[J];工具技术;2005年08期
9 尹如海;王明秋;;功率、切削力、AE组合刀具监控系统的研究[J];工具技术;2006年07期
10 白雪冰;王克奇;王辉;;基于灰度共生矩阵的木材纹理分类方法的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2005年12期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 熊四昌;基于计算机视觉的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江大学;2003年
2 郑建明;基于HMM的多特征融合钻头磨损监测技术的研究[D];西安理工大学;2004年
3 王旭红;遥感影像数据挖掘技术研究[D];西北大学;2005年
4 宋余庆;医学图像数据挖掘若干技术研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 路元刚;基于CCD图像的切屑形态参数检测技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 张利;基于图像几何形态与纹理分析的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江工业大学;2002年
3 张文彬;基于声音和图像的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江工业大学;2003年
4 缪红松;基于工件表面纹理的刀具磨损状态监测技术的研究[D];浙江工业大学;2003年
5 张超;基于特征数据融合的刀具工况监测研究[D];西安理工大学;2004年
6 钦兰云;异形螺杆铣削过程中刀具监控系统的研究和开发[D];沈阳工业大学;2004年
7 高东方;变切削参数铣削加工中刀具磨损辨识[D];沈阳工业大学;2005年
8 胡金华;基于工件表面纹理分析的加工参数优化技术的研究[D];浙江工业大学;2005年
9 谭佳丰;基于小波自回归谱的刀具故障诊断研究[D];西南交通大学;2005年
10 张作贵;自然光照条件下基于机器视觉的番茄缺素的智能诊断研究[D];江苏大学;2005年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 谭延凯;基于计算机视觉的刀具磨损检测技术的研究[D];沈阳理工大学;2011年
2 张冬冬;沥青混合料集料几何特性研究[D];长安大学;2010年
3 高晓红;基于非线性理论的汉语语音的分析及预测[D];中南大学;2012年
4 郑东荣;数控车床刀具磨破损在线监测及其虚拟仪器实现[D];东北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 关剑,费仁元,王民;切屑状态在线监测的信号特征[J];北京工业大学学报;2000年01期
2 石博强,薛辉;基于相空间重构的GMDH方法在复杂机械系统状态预测中的应用[J];北京科技大学学报;1999年06期
3 徐春广,王信义,肖定国;切削状态在线监测的新方法[J];北京理工大学学报;1994年01期
4 王信义,徐春广,肖定国,尚建中;自动化加工中刀具破损实时监控方法的研究[J];北京理工大学学报;1995年03期
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6 乔立山,王玉兰,曾锦光;实验数据处理中曲线拟合方法探讨[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年01期
7 胡远来,刘明哲;灰色遗传识别在 XX 气田储层预测中的应用[J];成都理工学院学报;1998年S1期
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9 方战杰,郭海敏,沈世波;分形在油藏动态参数预测中的应用[J];测井技术;2001年01期
10 刘红岐,夏宏泉,王拥军,靳松;地层胶结指数m的分形特征研究[J];测井技术;2001年01期
【相似文献】
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1 周承新;段文峰;;基于加工表面小波包能量分布比例的刀具磨损状态研究[J];工具技术;2008年04期
2 周承新;;基于加工表面纹理连通区域的刀具磨损状态研究[J];江西蓝天学院学报;2010年02期
3 冯冀宁;杨晓波;孙军英;;基于细胞神经网络图像识别的刀具监控方法的研究[J];工具技术;2008年03期
4 周承新;陈慧琴;;基于加工表面纹理连通区域的刀具磨损状态研究[J];机床与液压;2010年05期
5 冯冀宁,刁哲军,刘彬;基于细胞神经网络刀具磨损图像的预处理[J];组合机床与自动化加工技术;2003年06期
6 方千山;水泥窑火焰温度的图像处理及研究[J];水泥技术;2002年06期
7 王莉,郑汝东;电子雕刻制印花滚筒的工艺及发展[J];染整技术;2005年09期
8 曹烈;宋伟;;视频图像比色方法在钢厂加热炉钢坯温度测量系统中的应用[J];冶金动力;2005年06期
9 刘木华;段武貌;黎静;郑华东;;基于图像处理和支持向量机分类的牛肉大理石花纹等级评定[J];沈阳农业大学学报;2005年06期
10 陈莹;吴爱国;;基于图像处理的火灾监测系统软件设计[J];低压电器;2006年01期
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1 李宝儒;孙凤杰;范杰清;;基于烟气图像识别的火灾探测方法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
2 张春霞;魏小林;阳德志;王阳;盛宏至;;内旋流流化床内异重颗粒横向扩散系数的试验研究[A];第七届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2007年
3 王晓蕾;杨健;;基于图像处理技术的地基云图云量的识别[A];第三届长三角气象科技论坛论文集[C];2006年
4 王家良;贾世宇;何辰;;运用SSE2指令的快速纹理合成技术[A];2008年中国高校通信类院系学术研讨会论文集(上册)[C];2009年
5 丁懿;杨国标;朱启荣;;应用高速CCD改进动光弹试验装置研究[A];第十二届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2009年
6 王玉春;姜楠;;一套实用的数字粒子图像测速系统[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 梁威;沈昱明;;基于改进的Fourier描述子算法的车辆识别[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
8 徐伟钧;姚萌;;基于位置系统的图像预处理[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
9 路绍军;郭荣礼;韩军;孙磊;李园园;;莫尔条纹测量微小位移技术研究[A];2010年西部光子学学术会议摘要集[C];2010年
10 夏文达;石安利;史源源;;基于机器视觉的齿轮尺寸非接触测量系统[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 四川 刘焱彬;数码相机的图像处理[N];电子报;2001年
2 长人 编译;专家评索尼α100[N];中国摄影报;2006年
3 孙婧;视频图像处理技术在案件中的应用[N];西部法制报;2008年
4 武文;索尼两系列电视新品亮相[N];中国质量报;2008年
5 殷幼芳;印前图像处理技术对印刷质量的影响[N];中国包装报;2005年
6 金彧;★图像处理实用小工具Qimage又推新版[N];中国电脑教育报;2002年
7 ;智能化监控对图像处理能力提出更高要求[N];中国电子报;2009年
8 本报记者 刘晖;图像处理引擎的威力[N];计算机世界;2003年
9 赵军红 编译;仿生眼睛助盲人重见光明[N];科技日报;2010年
10 ;方正Z910 针对图像处理领域[N];中国计算机报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 余庆军;智能图像处理及其在无线多媒体业务中的应用[D];华南理工大学;2004年
2 程光权;基于方向小波图像处理与几何特征保持质量评价研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
4 王朝阳;微米云纹法及其相关的超高频制栅与数字化图像处理技术[D];清华大学;1999年
5 倪超;定量化多巴酚丁胺超声心动图负荷试验的临床研究[D];中国协和医科大学;1995年
6 张东梅;车载平台变形测量技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
7 刘斌;微小三维尺寸自动光学检测系统的关键技术研究[D];天津大学;2010年
8 王保平;基于模糊技术的图像处理方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
9 石永华;基于视觉传感的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统[D];华南理工大学;2001年
10 王明祥;独立分量分析方法及在图像处理中的应用研究[D];上海大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周承新;基于加工表面图像的刀具磨损检测方法研究[D];西安理工大学;2006年
2 周柏清;基于纹理分析的刀具磨损状态检测技术[D];浙江工业大学;2005年
3 邹洋;基于图像处理的摇表读数系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 谢虎;基于CCD图像处理的汽车主动安全系统的研究[D];东北大学;2008年
5 裴暑云;基于嵌入式ARM的图像处理的物料分级系统的研究[D];武汉工业学院;2010年
6 朱杰;数字图像处理技术在螺纹检测中的应用研究[D];河北科技大学;2010年
7 陈帅;基于图像处理的监控时延自动化测试系统[D];南京理工大学;2012年
8 汤婵;图像处理课程学习平台的设计与开发[D];华东师范大学;2010年
9 王娜;基于图像处理的玉米叶部病害识别研究[D];石河子大学;2009年
10 陈亭;基于IDL的水质污染监测可视化设计与实现[D];电子科技大学;2010年
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