先進裝備制造業(yè)逐漸朝向精密化和超精密化發(fā)展,對回轉體類零件的測量精度提出了越來越高的要求。濾波作為表面輪廓測量中的重要技術環(huán)節(jié),其性能直接影響到測量結果評定的準確性。在目前的圓度評定中使用的高斯濾波器僅適用于完整圓輪廓,對于帶有內(nèi)外孔的軸承、削邊圓柱以及定位軸等橫截面為非封閉圓輪廓的零件,傳統(tǒng)高斯濾波器存在邊界效應;此外,零件表面存在的劃痕、硬質(zhì)點等特征,會使測量數(shù)據(jù)中存在異常值,導致濾波結果畸變失真。本文針對上述問題開展研究并完成了以下工作:為解決傳統(tǒng)高斯濾波器對非封閉圓輪廓濾波時存在的邊界效應問題,一方面研究了對傳統(tǒng)高斯濾波方法進行改進的兩種濾波器,一種是基于輪廓信息延拓的高斯濾波器,即采用輪廓信息延拓對缺失的輪廓信息進行補償;另一種是用高斯回歸方法修正高斯權函數(shù)的高斯回歸濾波器;另一方面將樣條函數(shù)應用于濾波算法中,推導了樣條濾波方程,構建了樣條濾波器。通過數(shù)值仿真及實驗對三種濾波器抑制邊界效應的有效性進行了驗證,結果表明基于輪廓信息延拓的高斯濾波器和高斯回歸濾波器能有效地抑制邊界效應,樣條濾波器能完全消除邊界效應。為有效抑制異常值對濾波結果的影響,將穩(wěn)健估計理論引入濾波算法中,一... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高斯濾波器權函數(shù)幅值特性（截止波長λc=0.8mm）

圖 2-2 不同截止波數(shù)下高斯濾波器的傳輸特性將高斯濾波權函數(shù)代入閉環(huán)輪廓濾波的定義中，可以得到閉環(huán)高斯濾 1( ) ( )( ) ( ) ( )( ) [ ( )]jj jjZ e z nW e H Z ew n W e FF，z(n)為原始輪廓，w(n)為濾波后的輪廓。將高斯濾波權函數(shù)代入開環(huán)輪廓濾波的定義中，可以得到開環(huán)高斯濾11( ) ( ) ( )M Nw n h n z ，z(n)為原始輪廓，w(n)為濾波后的輪廓，M 為高斯濾波器權函數(shù)的采N 為原始輪廓數(shù)據(jù)的長度。.3 高斯濾波器的局限性高斯濾波器能夠有效地將輪廓表面的高頻與低頻信號分離，但應用于

廓信息的缺失，導致濾波后輪廓濾波失真，這種現(xiàn)象稱為邊界效應。高斯濾波的過程即高斯濾波權函數(shù)與原始輪廓數(shù)據(jù)進行線性卷積的過程，如圖 2-3 所示，數(shù)據(jù)長度為 L，截止波長為λc，在λc<x<L-λc時，權函數(shù)的每一點都有相對應的輪廓信息；在 0<x<λc和 L-λc<x<L 時，權函數(shù)有部分點沒有輪廓信

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于新一代GPS體系的表面穩(wěn)健高斯濾波技術的研究[D]. 李惠芬.華中科技大學 2004

碩士論文
[1]非完整圓輪廓測量與軸線傾斜補償技術研究[D]. 胡星燁.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[2]四自由度調(diào)整定位工作臺中的精密驅(qū)動與定位技術[D]. 郭騰輝.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]基于觸針式位移測量系統(tǒng)表面形貌特征評定的研究[D]. 張慧.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]圓度儀中數(shù)字濾波器的研究與應用[D]. 莊晨.西安電子科技大學 2013



本文編號：3293109