數(shù)字化鐵譜磨粒的圖像分形維數(shù)研究.pdf

1、鐵譜技術(shù)是以磨損磨粒識別為基礎(chǔ)的診斷技術(shù),它是機械設(shè)備磨損狀態(tài)檢測與故障診斷最為有效的方法之一。由于鐵譜磨粒的多樣性和復雜性,目前磨粒識別主要由領(lǐng)域?qū)＜襾硗瓿?識別的準確性很大程度上取決于人的經(jīng)驗和領(lǐng)域知識水平,這使得鐵譜技術(shù)難以得到進一步的推廣和應(yīng)用,至今沒有一個能客觀、全面的描述磨粒的定量參數(shù)。磨粒的顯微觀測表明,磨粒具有多尺度分形特征。隨著分形幾何的引入和計算機圖像處理技術(shù)的發(fā)展,鐵譜磨粒的定量分析與自動識別成為可能。本文以分形理

2、論為依據(jù),在前人研究的基礎(chǔ)上,以球形磨粒、片狀磨粒、切削磨粒、塊狀磨粒及層狀磨粒五種典型磨粒為對象進行了研究,主要內(nèi)容包括:
　　 1.對鐵譜磨粒數(shù)字圖像進行了處理,主要包括灰度變換、平滑濾波、銳化濾波和閾值分割。通過此過程處理,將原始的磨粒數(shù)字圖像自動處理成二值磨粒數(shù)字圖像。
　　 2.設(shè)計并研制了數(shù)字化鐵譜磨粒樣本圖像采集系統(tǒng),通過實驗制備了五種典型磨粒一定數(shù)量的樣本。利用MATLAB軟件平臺研發(fā)了集圖像處理與圖像分

3、形維數(shù)計算一體化的軟件程序,通過對Peano曲線、Sierpinski海綿等有規(guī)則分形圖像的分形維數(shù)計算,驗證了軟件的正確性與可靠性。
　　 3.對球形磨粒、片狀磨粒、切削磨粒、塊狀磨粒和層狀磨粒五種典型磨粒的圖像分形維數(shù)進行了計算,并通過一定數(shù)量的樣本統(tǒng)計分析,獲得了這五種典型磨粒的圖形分形維數(shù)的分布范圍,可為磨粒的自動識別提供參考。
　　 4.在磨粒群基本理論的基礎(chǔ)上,對切削磨粒群、層狀磨粒群和切削磨粒與層狀磨?；旌?/p>