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三维表面微观轮廓滤波器的研究及应用

于海音  
【摘要】:三维表面微观轮廓是零件在加工过程中由于诸多因素作用残留在零件表面的不同尺寸和形状的微观几何形态。表面微观轮廓的评定已从传统的二维评定转向为三维综合参数的评定。 传统的滤波器无论是在理论设计还是实现方法上都已经非常成熟。而高斯滤波器相比传统的滤波器的不足之处在于没有形成完整的设计理论。但是作为时频宽积最小的理想滤波器,在处理三维表面信息数据时,由于具有良好的处理效果,使得其广泛的应用在通信技术领域、图像处理、计算机视觉处理领域,并在信号处理与检测方面有重要的应用。 本文首先详细的介绍了高斯滤波器的特性,这些特性包括单位冲激响应,单位阶跃响应和幅频、相频特性。通过这些特性的分析,设计高斯滤波器。并研究了高斯滤波器的逼近方法,重点研究了巴特沃斯高斯逼近滤波器,讨论了IIR型数字滤波器的实现方法。同时针对粗糙度评定中基准面建立的方法进行了重点讨论,将一维高斯滤波器推广到二维高斯滤波器,并将高斯滤波器应用于表面粗糙度的测量中,实现了国际标准规定的要求,建立了三维表面微观形貌测量的高斯滤波参考面。与传统方法相比该方法算法简单且易于实现,可根据所得到的高斯参考面对粗糙度数据进行参数评定。 文中给出了实验的仿真结果及对粗糙度标准模块的实验结果,并进行了误差分析。


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