刮（guā）研平板|鑄鐵刮研平板|鑄鐵刮研平台-鑄鐵平板接觸點（diǎn）麵積的像素（sù）檢測法-河（hé）北18岁污榴莲丝瓜草莓秋葵破解機（jī）床

在機械行業中,鑄鐵平板是進行（háng）工件檢測或劃線時作為（wéi）基準平麵使用的平（píng）麵（miàn）基（jī）準器具(也稱平台),它（tā）廣泛應用於_計量（liàng）檢測部門和（hé）生產車間.它的製造品質直接影響工件的加工與檢測質量.在鑄鐵平板的質量檢測標準中有（yǒu）一項“接觸點麵積”指（zhǐ）標,其檢測方法及精度等級（jí）在標準JB/T7974-1999中已作（zuò）詳細規定(見表1).英國（guó）平板和平台標（biāo）準規範中的規定與我國（guó）標準也基本（běn）相同.長期以來它對國內鑄鐵平板（bǎn）的製造與檢測發揮（huī）了重要作用,但在應用中也暴露出一些問題.現在計算機技術（shù）的應用在各個領域如火如荼,各學科之（zhī）間的相互滲透日趨深廣,應用（yòng）數字技術改進該標（biāo）準提出的檢測方法正是潮流（liú）所趨.通過對該標（biāo）準及執行情況的分析、調查,綜合應用機械、計算機、數理統計等學科領域的知識,我們研（yán）究出鑄鐵平板接觸點麵積的像素檢測（cè）法.

表1　JB/T7974-1999精度等級

Table 1　JB/T7974-1999

注:距工作麵邊沿0.02a(_為20mm)範（fàn）圍內接觸點麵積的比率或接觸點數不計,且任意一點都不得高於工作麵.

1　現行標準存在的不足

目前各生產廠（chǎng）家對（duì）鑄鐵平板（bǎn）接觸點麵積精度（dù）等級（jí）的檢測是根據JB/T7974-1999標準中提出的檢測方法（fǎ）進行（háng）的（de）.首先對被檢鑄鐵平板塗色與基準平板對研（yán）,再憑肉（ròu）眼觀察平板（bǎn）25mm×25mm麵積內接觸點的點數多（duō）少來評定（dìng）平板接觸點麵積的（de）精度等級.這種（zhǒng）檢測方法存在以下不足:

(1)鑄鐵平板（bǎn）上的接觸點是用（yòng）“塗色對研”方法產生的,各顯點微（wēi）觀麵積的大小懸殊很大,標準中又未對單點麵積規定量值要（yào）求,故單位麵積內接觸點數的多少（shǎo）並不（bú）能（néng）表征實際接觸麵積大小.因此,采用點數多（duō）少來表征麵（miàn）積大小,本身不可能達到準確;

(2)憑肉眼觀察接觸點數目的多少（shǎo）來評定平板接觸點麵積（jī）精（jīng）度（dù）等級,在生產（chǎn）實際中常常發生爭議.為了解決爭議,各（gè）廠家采（cǎi）用標準中（zhōng）接觸點麵積比率檢定方法作為裁定標準以解決爭議.由（yóu）於各接觸點邊界形狀極不規則,檢測中全憑人的主觀感覺估算接（jiē）觸點在單位方格裏所占麵積的比率,其檢測結果全憑人的主觀判斷,很難_獲（huò）得準確的檢測值.在實驗（yàn）室（shì）我們對（duì）同一塊（kuài）1級精度鑄鐵（tiě）平板塗色對研後,按照JB/T7974-1999標（biāo）準規定,在上麵（miàn）選取25mm×25mm的局部麵積,讓多名實驗員依次對其進（jìn）行數點,結（jié）果所得接觸點的數目在18—21點（diǎn）之間各不相同.再用50mm×50mm範圍內刻有（yǒu）2.5mm×2.5mm的（de）400個小方格（gé）的透明板置於平板的（de）相同部位,讓多名實驗員對其接觸點進行麵積估算,所得結果也（yě）在14—17%之間不一致.中國計量（liàng）在線網（wǎng）發布（bù）的署（shǔ）名趙（zhào）巧（qiǎo）玲同誌的（de）論文,介紹所作兩（liǎng）塊平板接（jiē）觸（chù）點麵積的檢測試驗,其（qí）中1號平板接觸斑（bān）點為25—27,接觸麵積為20%左右;2號（hào）平板接觸斑點（diǎn）為25—29,接觸麵積（jī）為10%左右.雖然二者接觸斑點大致相同,但所測（cè）接觸點麵積相差甚遠,分別為20%和10%.兩實驗（yàn）說明:1)由於人為感（gǎn）官因素的不一致,往往檢測結（jié）果因人而異,總是難以客觀、準確地統一檢定平（píng）板接觸（chù）點麵積的精度等級;2)在沒有對單點麵積量化規定的情況下,接觸點多少不能準確表征接觸麵積大小.通過對鑄鐵平板生產廠家的調查（chá）,這種情況在（zài）生產現場也常（cháng）見不鮮.究其原因,無疑是鑄鐵平板接觸（chù）點麵積的（de）檢測方法不甚嚴謹和不夠完善所致.現在計算機技（jì）術的發展為我們改進原檢測方法提（tí）供了可行的條件（jiàn）.

2　鑄鐵平板接觸點（diǎn）麵積的（de）像素檢測法

基於以上分析和實驗,采用像素檢測（cè）法應用計算機技術對鑄鐵平板接觸（chù）點麵積進行像（xiàng）素檢測,_可（kě）以準確（què）、快速地檢測鑄鐵平板接觸點麵積,克服原檢測方（fāng）法（fǎ）所存在的（de）弊端.該方法采（cǎi）用（yòng）數字技（jì）術（shù）,以圖像的（de）像素多少來表征圖像麵積大小.先（xiān）對（duì）鑄鐵平板塗（tú）色對（duì）研,用數字技術采（cǎi）集其接觸點信息,再由計算機（jī）對所采集（jí）的信息進行數（shù）據處理,_後準確地計算出鑄鐵平板（bǎn）采樣部分接觸點的（de）麵積(或個數（shù）)及它們在整個采樣麵積中所占的比率.R = (S/M)×_其（qí）中（zhōng）,R為接觸點麵積比率,S為采樣部分各接觸點像素（sù）,M為采樣部分麵積內（nèi）總像素數.均布狀（zhuàng）況的檢（jiǎn）測由計算機對采樣圖像中各（gè）子方圖的接觸點麵（miàn）積比率（lǜ）進行差值計算完成.該方法能科學、快捷地評（píng）定出平板接觸點麵積（jī）的精度等級,從根本上解決憑肉眼觀（guān）察數接觸點數和用方格（gé）估算接觸點麵積進行鑄鐵平板精度等級檢測所存在的問題,且沒有（yǒu）爭議.所需設備為計算機、掃描儀(或400萬以上像素的數碼相機).

檢測鑄鐵平板接觸點麵積步驟（zhòu）:

(1)用數字技術(掃（sǎo）描儀（yí）)采集塗色對研後的（de）鑄鐵平板接觸點數字信息,形成含有全部接觸點數字信息（xī）的平板（bǎn）圖像,並通過計算機接口將接觸點數字信息的平板圖像文件直接傳入（rù）計算機進行數字（zì）信息處理;

(2)通過數理統計對圖像進（jìn）行檢測,將（jiāng）獲得的數據用計（jì）算機擬合,確定計算機計算接觸點麵積（jī）的灰度值,對采集獲得的多層次灰度平板圖像進行二值化處理,即使整幅圖像畫麵內各像素點的灰度僅取0和255這兩個值（zhí）,除去背景及噪（zào）聲對接觸點的（de）幹擾,形成隻有黑、白兩種像素點的（de）二值圖像(詳見檢測實例);

(3)為（wéi）了檢測任（rèn）意兩個25mm×25mm正方形麵積內的接觸點麵積之差（chà）以求出其（qí）均（jun1）布狀況,對二值化的平板圖像用計算機程（chéng）序（xù）從左至右、從上到下(按檢測技術要求,移動步距為（wéi）2.5mm)進行掃（sǎo）描,依次獲（huò）得所有25mm×25mm的子方圖,統計（jì）每個（gè）子方（fāng）圖中接觸點所占像素點（diǎn）的個數,按R=(S/M)×_計算出各子方圖中接觸點所占的麵積比率,找出接觸點麵積比率_和_小的子方圖並計算其差值.

(4)由計算機輸出接觸點麵積（jī）比率_和_小子方圖的位（wèi）置、接觸點個數、接觸點麵積比率的_終檢測（cè）結果.對於大型鑄鐵平板,由於掃描（miáo）儀掃描麵積有限,可采取對大平板上具有代（dài）表性的多個局部（bù）進行抽樣掃描來_檢測結果的（de）準確性和可靠性.

3　檢測實例

下麵是在實驗室從400mm×400mm鑄鐵平板中截取90mm×65mm的麵積,應用像素檢測（cè）法以計算接觸點（diǎn）麵積為主進行的（de）平板接觸點麵積檢測實驗過（guò）程與結果.

(1)圖像采集

將被檢測的1級精度（dù）平板塗色後,用100×200的0級精度直角規（guī）與其對研顯點,而後用HP Scanjet 2400數字平板式掃描（miáo）儀平鋪其上對已（yǐ）顯點的平（píng）板進行（háng）掃描,獲得數字圖像.針對影響檢測精度（dù）的主要因素,在操作過程中應該注意:要選用粒度小、色（sè）飽和度高的顯示劑;塗層厚度要適中且均勻;掃描儀的分辨率不低於130dpi.

(2)計算（suàn）機對所獲信息進行數字化處理

用自行（háng）設計的軟件處理圖像（xiàng）,其（qí）處理流程如圖1所示（shì）.

圖1　數字圖像的處理流程

Fig.1　Flow chart of image-processing

說明:

對比度增強:直接對（duì）源彩色圖像的直方圖進行線性拉伸,使（shǐ）彩（cǎi）色圖像中各像素的（de）R

(紅色)、G(綠色)、B(藍色)三分量的取值範圍增大.

構造灰度圖:用（yòng）彩色圖像HSI空間中（zhōng）的H(色調)或S(色飽和度)分量作（zuò）為灰度圖的灰

度值,生（shēng）成與源彩色圖像大小相同的灰度圖（tú）像.使用該方法構造灰度圖重複（fù）性好.

鑄鐵平板接觸點麵（miàn）積的像素檢測法圖像平滑:采用（yòng）高斯低通濾波（bō）法對圖像進行平滑處理,目的是去除灰度圖中的噪聲點（diǎn）,提高二值化處理的準確度.圖2是經過此處理後的灰度圖（tú）.

圖2　掃描儀采樣圖像（xiàng）

Fig.2　Image sampled by scanner

圖像二值化:采用動態閾值法對圖像進行（háng）分割,使圖像中的目標點(即（jí）平板上的接觸

點)與背景_分離,並_終使接觸點上（shàng）像素的灰度值為0,背景（jǐng）中像素點的灰度值為

圖3是對圖2進行了（le）二值化處理後的二值圖（tú）像.

圖3　計算機二值化處理（lǐ）圖（tú）像

Fig.3　Image binarizated by computer

去除（chú）噪聲（shēng）點:二值（zhí）化後的圖像中存在一些細小的“接觸點”,它們實際上（shàng）是（shì）噪聲的反映,應當去除,在程序中設定一閾值（zhí）,刪除內（nèi）含（hán）像素數小於該閾值的接觸點.

(3)計（jì）算機計算被檢平板接觸點麵積和點數

(4)該被檢平板接觸點麵積及均布狀況檢測結論

①試樣上接觸點麵積占整塊麵（miàn）積的16.13%;②左（zuǒ）下角25mm×25mm方框（kuàng）內接觸點麵積（jī）占其麵積的21.14%,右（yòu）上角25mm×25mm方框內接觸點麵積占其麵積的11.47%;

③該試樣兩（liǎng）個25mm×25mm正方（fāng）形麵積內接觸點麵積比率之差為9.67%.均布狀況不符（fú）合1級精度標準的規定.用原（yuán）方法對同一試樣檢測獲得的結果是:①項為16—18%;②項為19—21%與12—14%;③項為5—9 %.在精度等級的評定中存在爭議.上（shàng）述結果表明,兩種檢測方法所得結論不一致,且用原方法檢測（cè）所得數據是一數值區間（jiān）,確定不出準確值,使評定檢測結果產生爭議,且檢測工作量大.在像（xiàng）素檢測（cè）法中,采用計算機擬合帶來的失真很小,不影響精度等級的測（cè）定.比較兩（liǎng）種檢測方法（fǎ）,像素（sù）檢測法具有明顯的_性（xìng）.

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