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基于聚焦形貌恢复的矿用截齿磨损测量方法与系统

发布时间:2021-04-16 21:33
  矿用截齿是煤矿机械中与煤岩直接接触的零件,其性能的好坏和寿命的长短直接影响到采煤的效率和煤矿机械的使用寿命。矿用截齿会承受与煤炭相互作用产生的巨大冲击载荷、扭矩和应力,其失效形式有截齿表面磨损、齿身断裂和变形等,其中磨损是截齿失效的主要形式,对矿用截齿磨损程度的研究,能够提醒工作人员及时更换截齿及提供新技术用于矿用截齿的生产。由于受测量设备的限制,传统矿用截齿的磨损测量方法过程繁琐且精度不高,因此对矿用截齿磨损区域的测量手段提出了更高的要求。聚焦形貌恢复技术能弥补传统磨损测量方法的不足,具有不存在遮挡、实用性强、精度高和算法简单等优势,为截齿磨损测量提供了新方法。针对传统聚焦形貌恢复算法恢复精度较低的问题,提出了正态分布算子滤波图像处理方法和改进的聚焦评价函数;然后整合聚焦形貌恢复技术现有算法及优化方法,开发了矿用截齿磨损测量系统,并通过逆向工程技术验证系统测量结果的精度。以中值滤波为基础,提出了正态分布算子滤波图像处理方法,此方法可通过正态分布中的均值和方差对图像中的噪声点进行检测,筛选图像中的非噪声点,并对图像中的噪声点进行中值滤波;此方法可以有效去除图像中的噪声点,最大程度保留图... 

【文章来源】:太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】:90 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
        1.1.1 研究目的
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 截齿磨损研究
        1.2.2 聚焦形貌恢复技术
        1.2.3 存在的问题与不足
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线
    1.5 本章小结
第二章 聚焦形貌三维恢复原理与技术
    2.1 引言
    2.2 聚焦形貌恢复技术原理
        2.2.1 理论依据
        2.2.2 恢复流程
        2.2.3 深度测量方法
    2.3 聚焦形貌恢复关键技术
        2.3.1 图像预处理
        2.3.2 聚焦评价函数
        2.3.3 峰值定位技术
        2.3.4 高度图连续化
    2.4 聚焦形貌恢复技术的主要影响因素
        2.4.1 图像质量
        2.4.2 聚焦形貌恢复算法
    2.5 本章小结
第三章 聚焦形貌恢复技术算法改进
    3.1 引言
    3.2 常用图像滤波方法
        3.2.1 均值滤波
        3.2.2 中值滤波
        3.2.3 最大最小算子滤波
    3.3 正态分布算子图像滤波方法
        3.3.1 正态分布原理
        3.3.2 噪声点检测
        3.3.3 算法验证与评价分析
        3.3.4验证实验
    3.4 聚焦评价函数
        3.4.1 改进的聚焦评价函数
        3.4.2 算法验证与评价分析
    3.5 本章小结
第四章 矿用截齿磨损测量系统
    4.1 引言
    4.2 系统总体框架
    4.3 系统功能设计
        4.3.1 图像采集子系统
        4.3.2 图像处理子系统
        4.3.3 截齿磨损数据分析子系统
    4.4 系统开发
        4.4.1 系统开发环境
        4.4.2 系统开发工具
        4.4.3 系统开发语言
        4.4.4 系统实现关键技术
    4.5 系统实现
        4.5.1 用户界面开发
        4.5.2 图像采集子系统实现
        4.5.3 图像处理子系统实现
        4.5.4 截齿磨损测量分析子系统实现
    4.6 本章小结
第五章 矿用截齿磨损测量验证实验与应用实例
    5.1 引言
    5.2 实验方案
        5.2.1 实验方案设计
        5.2.2 逆向工程技术
    5.3 图像采集试验台
        5.3.1 图像采集试验台硬件设备
        5.3.2 图像采集试验台搭建
    5.4 系统测量结果验证实验
        5.4.1 图像采集
        5.4.2 三维形貌重构
        5.4.3 三维重建
        5.4.4 结果分析
    5.5 应用实例
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 创新点
    6.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】:
期刊论文
[1]基于小波包与SOM神经网络的截齿磨损状态识别[J]. 张强,顾颉颖,刘峻铭,刘志恒,田莹.  煤炭学报. 2018(07)
[2]一种显微镜自动聚焦算法[J]. 梁隆恺,赵晶,何勇军.  哈尔滨理工大学学报. 2018(02)
[3]基于图像区域像素重构的聚焦形貌恢复[J]. 赵洪盛,丁华,刘建成.  计算机工程. 2019(02)
[4]基于振动和声发射信号的截齿磨损程度识别研究[J]. 张强,刘志恒,代晓丹,黄传辉,张石磊,田莹.  机械设计与研究. 2018(01)
[5]基于模糊熵评价和最优搜索的自动对焦算法[J]. 刘书炘,刘满华.  重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(04)
[6]冲击载荷作用下锥形截齿磨损的试验和数值模拟研究[J]. 张倩倩,韩振南,张梦奇,张建广.  振动与冲击. 2016(13)
[7]基于扩散的聚焦形貌恢复算法[J]. 康宇,陈念年,范勇,王利,杨维.  计算机工程. 2016(03)
[8]基于多视图深度采样的自然场景三维重建[J]. 姜翰青,赵长飞,章国锋,王慧燕,鲍虎军.  计算机辅助设计与图形学学报. 2015(10)
[9]基于单幅图像的三维对称自由形体重建[J]. 缪永伟,胡非夏,冯小红,张旭东,范菁.  计算机辅助设计与图形学学报. 2015(09)
[10]基于灰色关联度的聚焦形貌恢复[J]. 杨维,范勇,陈念年,李郁峰,巫玲,王利.  计算机应用研究. 2015(02)

硕士论文
[1]矿用镐形截齿的磨损失效分析及结构优化[D]. 解淇凯.安徽理工大学 2014
[2]基于图像处理的掘进机截齿磨损分析系统的研究[D]. 李高彩.沈阳理工大学 2009



本文编号:3142212

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