基于聚焦形貌恢復(fù)的礦用截齒磨損測量方法與系統(tǒng)
發(fā)布時間:2021-04-16 21:33
礦用截齒是煤礦機械中與煤巖直接接觸的零件,其性能的好壞和壽命的長短直接影響到采煤的效率和煤礦機械的使用壽命。礦用截齒會承受與煤炭相互作用產(chǎn)生的巨大沖擊載荷、扭矩和應(yīng)力,其失效形式有截齒表面磨損、齒身斷裂和變形等,其中磨損是截齒失效的主要形式,對礦用截齒磨損程度的研究,能夠提醒工作人員及時更換截齒及提供新技術(shù)用于礦用截齒的生產(chǎn)。由于受測量設(shè)備的限制,傳統(tǒng)礦用截齒的磨損測量方法過程繁瑣且精度不高,因此對礦用截齒磨損區(qū)域的測量手段提出了更高的要求。聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)能彌補傳統(tǒng)磨損測量方法的不足,具有不存在遮擋、實用性強、精度高和算法簡單等優(yōu)勢,為截齒磨損測量提供了新方法。針對傳統(tǒng)聚焦形貌恢復(fù)算法恢復(fù)精度較低的問題,提出了正態(tài)分布算子濾波圖像處理方法和改進的聚焦評價函數(shù);然后整合聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)現(xiàn)有算法及優(yōu)化方法,開發(fā)了礦用截齒磨損測量系統(tǒng),并通過逆向工程技術(shù)驗證系統(tǒng)測量結(jié)果的精度。以中值濾波為基礎(chǔ),提出了正態(tài)分布算子濾波圖像處理方法,此方法可通過正態(tài)分布中的均值和方差對圖像中的噪聲點進行檢測,篩選圖像中的非噪聲點,并對圖像中的噪聲點進行中值濾波;此方法可以有效去除圖像中的噪聲點,最大程度保留圖...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.1.1 研究目的
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
1.2.1 截齒磨損研究
1.2.2 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)
1.2.3 存在的問題與不足
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第二章 聚焦形貌三維恢復(fù)原理與技術(shù)
2.1 引言
2.2 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)原理
2.2.1 理論依據(jù)
2.2.2 恢復(fù)流程
2.2.3 深度測量方法
2.3 聚焦形貌恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 圖像預(yù)處理
2.3.2 聚焦評價函數(shù)
2.3.3 峰值定位技術(shù)
2.3.4 高度圖連續(xù)化
2.4 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)的主要影響因素
2.4.1 圖像質(zhì)量
2.4.2 聚焦形貌恢復(fù)算法
2.5 本章小結(jié)
第三章 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)算法改進
3.1 引言
3.2 常用圖像濾波方法
3.2.1 均值濾波
3.2.2 中值濾波
3.2.3 最大最小算子濾波
3.3 正態(tài)分布算子圖像濾波方法
3.3.1 正態(tài)分布原理
3.3.2 噪聲點檢測
3.3.3 算法驗證與評價分析
3.3.4驗證實驗
3.4 聚焦評價函數(shù)
3.4.1 改進的聚焦評價函數(shù)
3.4.2 算法驗證與評價分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 礦用截齒磨損測量系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)總體框架
4.3 系統(tǒng)功能設(shè)計
4.3.1 圖像采集子系統(tǒng)
4.3.2 圖像處理子系統(tǒng)
4.3.3 截齒磨損數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)
4.4 系統(tǒng)開發(fā)
4.4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
4.4.2 系統(tǒng)開發(fā)工具
4.4.3 系統(tǒng)開發(fā)語言
4.4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
4.5 系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.1 用戶界面開發(fā)
4.5.2 圖像采集子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.3 圖像處理子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.4 截齒磨損測量分析子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.6 本章小結(jié)
第五章 礦用截齒磨損測量驗證實驗與應(yīng)用實例
5.1 引言
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗方案設(shè)計
5.2.2 逆向工程技術(shù)
5.3 圖像采集試驗臺
5.3.1 圖像采集試驗臺硬件設(shè)備
5.3.2 圖像采集試驗臺搭建
5.4 系統(tǒng)測量結(jié)果驗證實驗
5.4.1 圖像采集
5.4.2 三維形貌重構(gòu)
5.4.3 三維重建
5.4.4 結(jié)果分析
5.5 應(yīng)用實例
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于小波包與SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的截齒磨損狀態(tài)識別[J]. 張強,顧頡穎,劉峻銘,劉志恒,田瑩. 煤炭學(xué)報. 2018(07)
[2]一種顯微鏡自動聚焦算法[J]. 梁隆愷,趙晶,何勇軍. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]基于圖像區(qū)域像素重構(gòu)的聚焦形貌恢復(fù)[J]. 趙洪盛,丁華,劉建成. 計算機工程. 2019(02)
[4]基于振動和聲發(fā)射信號的截齒磨損程度識別研究[J]. 張強,劉志恒,代曉丹,黃傳輝,張石磊,田瑩. 機械設(shè)計與研究. 2018(01)
[5]基于模糊熵評價和最優(yōu)搜索的自動對焦算法[J]. 劉書炘,劉滿華. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]沖擊載荷作用下錐形截齒磨損的試驗和數(shù)值模擬研究[J]. 張倩倩,韓振南,張夢奇,張建廣. 振動與沖擊. 2016(13)
[7]基于擴散的聚焦形貌恢復(fù)算法[J]. 康宇,陳念年,范勇,王利,楊維. 計算機工程. 2016(03)
[8]基于多視圖深度采樣的自然場景三維重建[J]. 姜翰青,趙長飛,章國鋒,王慧燕,鮑虎軍. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(10)
[9]基于單幅圖像的三維對稱自由形體重建[J]. 繆永偉,胡非夏,馮小紅,張旭東,范菁. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(09)
[10]基于灰色關(guān)聯(lián)度的聚焦形貌恢復(fù)[J]. 楊維,范勇,陳念年,李郁峰,巫玲,王利. 計算機應(yīng)用研究. 2015(02)
碩士論文
[1]礦用鎬形截齒的磨損失效分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 解淇凱.安徽理工大學(xué) 2014
[2]基于圖像處理的掘進機截齒磨損分析系統(tǒng)的研究[D]. 李高彩.沈陽理工大學(xué) 2009
本文編號:3142212
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.1.1 研究目的
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
1.2.1 截齒磨損研究
1.2.2 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)
1.2.3 存在的問題與不足
1.3 主要研究內(nèi)容
1.4 技術(shù)路線
1.5 本章小結(jié)
第二章 聚焦形貌三維恢復(fù)原理與技術(shù)
2.1 引言
2.2 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)原理
2.2.1 理論依據(jù)
2.2.2 恢復(fù)流程
2.2.3 深度測量方法
2.3 聚焦形貌恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)
2.3.1 圖像預(yù)處理
2.3.2 聚焦評價函數(shù)
2.3.3 峰值定位技術(shù)
2.3.4 高度圖連續(xù)化
2.4 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)的主要影響因素
2.4.1 圖像質(zhì)量
2.4.2 聚焦形貌恢復(fù)算法
2.5 本章小結(jié)
第三章 聚焦形貌恢復(fù)技術(shù)算法改進
3.1 引言
3.2 常用圖像濾波方法
3.2.1 均值濾波
3.2.2 中值濾波
3.2.3 最大最小算子濾波
3.3 正態(tài)分布算子圖像濾波方法
3.3.1 正態(tài)分布原理
3.3.2 噪聲點檢測
3.3.3 算法驗證與評價分析
3.3.4驗證實驗
3.4 聚焦評價函數(shù)
3.4.1 改進的聚焦評價函數(shù)
3.4.2 算法驗證與評價分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 礦用截齒磨損測量系統(tǒng)
4.1 引言
4.2 系統(tǒng)總體框架
4.3 系統(tǒng)功能設(shè)計
4.3.1 圖像采集子系統(tǒng)
4.3.2 圖像處理子系統(tǒng)
4.3.3 截齒磨損數(shù)據(jù)分析子系統(tǒng)
4.4 系統(tǒng)開發(fā)
4.4.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
4.4.2 系統(tǒng)開發(fā)工具
4.4.3 系統(tǒng)開發(fā)語言
4.4.4 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)
4.5 系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.1 用戶界面開發(fā)
4.5.2 圖像采集子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.3 圖像處理子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.5.4 截齒磨損測量分析子系統(tǒng)實現(xiàn)
4.6 本章小結(jié)
第五章 礦用截齒磨損測量驗證實驗與應(yīng)用實例
5.1 引言
5.2 實驗方案
5.2.1 實驗方案設(shè)計
5.2.2 逆向工程技術(shù)
5.3 圖像采集試驗臺
5.3.1 圖像采集試驗臺硬件設(shè)備
5.3.2 圖像采集試驗臺搭建
5.4 系統(tǒng)測量結(jié)果驗證實驗
5.4.1 圖像采集
5.4.2 三維形貌重構(gòu)
5.4.3 三維重建
5.4.4 結(jié)果分析
5.5 應(yīng)用實例
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于小波包與SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的截齒磨損狀態(tài)識別[J]. 張強,顧頡穎,劉峻銘,劉志恒,田瑩. 煤炭學(xué)報. 2018(07)
[2]一種顯微鏡自動聚焦算法[J]. 梁隆愷,趙晶,何勇軍. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[3]基于圖像區(qū)域像素重構(gòu)的聚焦形貌恢復(fù)[J]. 趙洪盛,丁華,劉建成. 計算機工程. 2019(02)
[4]基于振動和聲發(fā)射信號的截齒磨損程度識別研究[J]. 張強,劉志恒,代曉丹,黃傳輝,張石磊,田瑩. 機械設(shè)計與研究. 2018(01)
[5]基于模糊熵評價和最優(yōu)搜索的自動對焦算法[J]. 劉書炘,劉滿華. 重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[6]沖擊載荷作用下錐形截齒磨損的試驗和數(shù)值模擬研究[J]. 張倩倩,韓振南,張夢奇,張建廣. 振動與沖擊. 2016(13)
[7]基于擴散的聚焦形貌恢復(fù)算法[J]. 康宇,陳念年,范勇,王利,楊維. 計算機工程. 2016(03)
[8]基于多視圖深度采樣的自然場景三維重建[J]. 姜翰青,趙長飛,章國鋒,王慧燕,鮑虎軍. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(10)
[9]基于單幅圖像的三維對稱自由形體重建[J]. 繆永偉,胡非夏,馮小紅,張旭東,范菁. 計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報. 2015(09)
[10]基于灰色關(guān)聯(lián)度的聚焦形貌恢復(fù)[J]. 楊維,范勇,陳念年,李郁峰,巫玲,王利. 計算機應(yīng)用研究. 2015(02)
碩士論文
[1]礦用鎬形截齒的磨損失效分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 解淇凱.安徽理工大學(xué) 2014
[2]基于圖像處理的掘進機截齒磨損分析系統(tǒng)的研究[D]. 李高彩.沈陽理工大學(xué) 2009
本文編號:3142212
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/kuangye/3142212.html
最近更新
教材專著