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《西安理工大学》 2007年
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基于工件表面图像的刀具磨损状态监测

李凡  
【摘要】: 刀具状态监测技术在自动化生产中具有十分重要的意义,本文以车削加工为对象,建立了以工件表面图像为依据的刀具磨损状态监测实验系统,分析了基于工件表面图像的刀具磨损监测原理,并对工件表面图像的特征提取以及刀具磨损状态识别方法进行了理论分析和实验研究。 论文结合实验所得到的工件表面图像,对常用的图像预处理方法进行了研究、分析和比较,找出了适合工件表面图像的预处理算法,为实现刀具磨损状态监测的图像特征提取奠定了基础。 采用工件表面图像的纹理分析方法,对工件表面图像进行分析和特征提取,得出各特征参数随刀具磨损的变化规律,实验结果表明,累计面积S、d =1,θ=90o时的惯性矩I、θ=0o、45o、90o和135o时的长游程优势度量RF 1、短游程优势度量RF 2和游程总数的百分率度量RF 5随着刀具磨损程度的增加都呈现出一定的变化规律,可以作为有效的特征参数来判断刀具磨损状态。 将分形布朗运动模型引入工件表面图像分析中,研究了分形维数D的算法,将分形维数D作为判断刀具磨损状态的特征参数,分析了分形维数D与刀具磨损之间的关系,实验表明,该方法能够较好适用于刀具磨损状态监测中。 建立了刀具磨损状态识别的BP神经网络模型,通过大量实验结果对网络的训练,实现了工件表面图像特征参数与刀具磨损状态的映射,结果表明,该网络能够较好的应用于刀具磨损状态的识别与判断。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH165.4

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【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 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
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 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
4 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
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7 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
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10 薛东辉,朱耀庭,朱光喜,熊艳;分数布朗运动的功率谱分析[J];华中理工大学学报;1996年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1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
中国硕士学位论文全文数据库 前4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 郭丽艳;基于BP网络特征级信息融合及在目标识别中的应用研究[D];武汉大学;2004年
3 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
4 李红军;数控车削表面质量物理仿真与研究[D];南京理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
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6 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
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中国重要会议论文全文数据库 前4条
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2 张涛;王成儒;;基于多分辨率差分矩阵的纹理检索[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
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4 王克勇;宋承天;郑链;;基于局部纹理分析的红外小目标检测及其DSP实现[A];中国兵工学会2008年光学与光电技术交流会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴鹏;货车典型故障图像识别算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 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
3 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
4 孙大宇;制造业柔性决策支持系统及智能技术应用约束条件研究[D];机械科学研究院;2003年
5 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
6 周忆;超高速铣削加工技术研究[D];重庆大学;2004年
7 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
8 董辉跃;航空整体结构件加工过程的数值仿真[D];浙江大学;2004年
9 文环明;分形测井解释理论方法研究[D];成都理工大学;2003年
10 黄陈蓉;基于Gap统计的图像分割理论与算法研究[D];南京理工大学;2005年
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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 王立;面向非结构化地形的六足步行机器人运动规划研究[D];浙江理工大学;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 邢亚书;移动目标检测与注释技术研究[D];长春工业大学;2010年
5 李潘;基于激光视觉的微观形貌检测技术的研究[D];武汉科技大学;2010年
6 邓昭帅;铜阳极板铣削刀具磨损原因分析及刀具耐用度的确定[D];昆明理工大学;2010年
7 李富城;多极化SAR图像地物分类技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
8 陈浩;复杂藻类细胞图像分割技术研究[D];杭州电子科技大学;2009年
9 谢剑峰;基于声发射的铣刀破损监测研究[D];上海交通大学;2011年
10 章素贞;SY钢切削加工性能分析及试验研究[D];上海交通大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程远航;;基于Zernike矩的亚像素边缘检测算法[J];电脑编程技巧与维护;2009年12期
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 胡乾斌,李光斌,刘建新;加工中心刀库管理系统[J];华中理工大学学报;1998年12期
9 胡秋;CIMS环境下刀具状态监测研究回顾与展望[J];机床与液压;2003年06期
10 张利,许青,计时鸣,张宪;基于计算机视觉的刀具磨损状态识别技术[J];机电工程;2001年06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1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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 贾永红;人工神经网络在多源遥感影像分类中的应用[J];测绘通报;2000年07期
10 方圣辉,朱武;辅以纹理特征的SAR图像分类研究[J];测绘通报;2001年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙翱;基于网络环境的多传感器信息融合理论及应用模型研究[D];大连理工大学;2000年
2 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
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10 齐冬莲;赵光宙;;非线性动力学系统的神经网络内模控制研究[A];第11届全国电气自动化电控系统学术年会论文集[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 记者 修国华;全高清“蓝光”电视走向市场[N];经济参考报;2008年
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8 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
9 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
10 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
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1 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
2 李凡;基于工件表面图像的刀具磨损状态监测[D];西安理工大学;2007年
3 寇琳琳;遗传优化神经网络在SAR图像处理中的研究[D];大连海事大学;2006年
4 佟鑫;手写体数字识别技术的研究及在自动判卷系统中的应用[D];东北师范大学;2009年
5 朱立松;应用纹理分析和神经网络方法分类海上SAR溢油图像[D];大连海事大学;2005年
6 吴艳兵;基于计算机图像处理检测温室黄瓜幼苗土壤水份含量的技术研究[D];华中农业大学;2007年
7 柳皓笛;基于立木测量目的的摄像机标定方法研究[D];北京林业大学;2009年
8 黄巧巧;基于BP神经网络的手写数字识别系统研究[D];华中师范大学;2009年
9 欧立业;基于GIS与RS的干旱区土地利用/土地覆盖专题信息提取技术研究[D];中国科学院研究生院(青海盐湖研究所);2004年
10 章为川;基于神经网络的车牌识别系统的研究与设计[D];西南交通大学;2006年
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