文档介绍：目录
第一章引言 1
研究激光散射表面粗糙度测量技术的意义 1
国内外发展现状 1
激光散射斑测量表面粗糙度的应用 4
激光散射斑测量表面粗糙度在钢铁工业中的应用 4
激光散射斑在机械加工业的应用 5
研究方法及特点 6
散射光强一维分布的粗糙度测量方法 6
8
论文主要内容及工作 9
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论文的主要内容 10
D和CMOS图像传感器的工作原理和外围电路 11
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D图像传感器和MT9M413 CMOS数字图像传感器的性能参数介绍 13
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CMOS的驱动电路 17
本章总结 19
D和CMOS的比较 20
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21
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窗口 22
本章总结 22
第四章光路仿真 24
ZEMAX光学设计软件的介绍 24
25
本章总结 30
第五章表面粗糙度测量 31
表面粗糙度定性测量 31
图像预处理 31
特征提取 32
表面粗糙度定量测量 32
图像处理 34
本章总结 35
第六章结论 36
参考文献: 37
致谢 39
第一章引言
非接触表面粗糙度快速检测在现代工业许多领域有着广泛的应用前景。激光散射表面粗糙度测量法是一种非接触测量的有效方法。其本质是利用激光照射到表面后散射光强分布与粗糙度参数的对应关系进行测量。激光散射法具有测量速度快、仪器简单等优点,但是,一方面,由于目前散射测量法只是对少数表面统计参数的测量,不能反映表面形貌特征,测量精度有待提高,另一方面,由于表面粗糙度特征的复杂性和表面光学特性的复杂性,因此,激光散射表面粗糙度测量近年来仍然受到广泛的研究。
研究激光散射表面粗糙度测量技术的意义
近年来,随着机械、电子及光学工业的飞速发展,对精密机械加工表面的质量要求日益提高。作为衡量零件加工质量的一个重要指标,表面粗糙度直接影响零件的配合、磨损、腐蚀等性质,如何实现加工过程中的产品质量控制,实现实时在线检测,具有广泛的应用前景。表面粗糙度是评价工件质量的主要指标,也是影响物质表面性能的重要物理特性之一,研究快捷和精密的表面粗糙度检测方法一直是研究人员、机械加工和制造业技术人员追求的目标[1][2]。激光散斑法测量工件表面粗糙度由于非接触、易实现快速和自动化受人关注,这种方法结合计算机图像处理技术能使研究人员深入地探讨和研究各种参数与表面粗糙度之间的关系等规律性问题。由于粗糙表面本身是一个非平稳随机过程,其散射光分布异常复杂,因此,粗糙表面的散射光模式一直是表面检测、表面光学特性表征等相关领域的研究热点[1][2]。根据激光散射斑强度分布的统计特性和利用散斑相关技术可以确定表面的粗糙度。这种方法具有非接触,无破坏等特点,并且可以直接得到表面粗糙度的特征参数,是一种很有发展前途的表面粗糙度测量的光学方法[3]。
国内外发展现状
目前,表面粗糙度测量方法基本上可分为两类:接触式测量和非接触式测量。接触式测量主要应用触针式测量,虽然触针最大可能地再现了工件的表面状况,但是传统的机械触针法由于存在损伤被测表面以及受探针针头直径的影响难以测量表面粗糙度达纳米量级的超精加工面等缺点,不能满足现代工业的要求。非接触式测量具有快速、非接触、无损等特点则逐渐受到了青睐。
表面粗糙度测量方法
机械探针式测量方法是开发较早、研究最充分的一种表面轮廓测量方法。它利用机械探针接触被测表面,当探针沿被测表面移动时,被测表面的微观凹凸不平使探针上下移动,其移动量由与探针组合在一起的位移传感器测量,所测数据经适当的处理就得到了被测表面的轮廓[2]。
1929年德度的高度进行了定量的评定,随后出现了一些基于机械和光学方法实现信号转换的表面特征记录仪器;1936年艾博特()制成了第一台车间用测量表面