基于小波分析的弹流润滑薄膜测量图像处理的研究

发布时间：2017-11-24 18:16

  本文关键词：基于小波分析的弹流润滑薄膜测量图像处理的研究

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【摘要】：油膜润滑利用润滑油在两摩擦固体表面之间形成润滑薄膜，减少两表面间的磨损。两接触表面之间润滑油膜膜厚的测量是弹流润滑实验研究的主要内容之一。然而，在已有弹流润滑油膜测量实验台上，由于光学元件不清洁、接触区光照不均匀、光源不稳定、外界光线干扰等各种外部干扰因素及图像采集和处理过程中产生的内部噪声，使得采集到的润滑油膜干涉图像中存在较多的噪声或背景条纹，这些噪声的存在，影响了润滑油膜膜厚的计算精度，同时也影响后面对油膜摩擦系数、薄膜承载力等研究。因此，对油膜干涉图像进行去噪处理就成了油膜膜厚测量中关键步骤。此外，现有光弹流实验台采集到的大量干涉图像，未经压缩处理，一直保存在工控机中，并且每次实验均需要记录多达千次的图像和数据，给工控机的存储性能提出了更高的要求，所以对于润滑油膜干涉图像压缩处理的研究也显得尤为重要。 本文针对弹流润滑油膜干涉图像中的噪声，，在分析噪声的来源和特点的基础上，选用小波变换，采用小波阈值萎缩去噪法，并对其中的各个环节进行设计。提出了一种改进的阈值函数，这个综合阈值函数能够克服硬阈值函数、软阈值函数以及其他文献提出的阈值函数存在的缺点，且综合阈值函数可以根据噪声的不同情况自适应选择参数。此外，根据小波基选择的原则，对线接触油膜干涉图像采用不同的小波基去噪对比，选择了去噪效果最佳的小波基bior10.10。最后通过实验结果证明了综合阈值函数对去除弹流润滑薄膜干涉图像中噪声的有效性和可行性。 采用小波变换对原始图像进行小波分解，通过分析分解后图像系数的特点，原始图像低频部分近似保留了原始图像特征，可以直接将高频系数去掉。采用嵌入式零树小波编码算法对图像处理，通过MATLAB软件处理，验证了本文方法的可行性。 采用本文的方法，对弹流润滑油膜干涉图像去噪处理，图像中的噪声明显去除。计算去噪前后润滑油膜膜厚，通过比较，发现在含有噪声较多的地方，润滑油膜厚度发生明显变化，从而提高了计算润滑薄膜厚度的精度。
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH117.2;TP391.41

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本文编号：1223176