基于三維激光掃描的工件表面損傷識別研究.pdf

1、當處于設備運作時摩擦磨損等現(xiàn)象可能出現(xiàn)在工件表面上，引起工件表面產(chǎn)生損傷/缺陷，對其表面健康狀態(tài)及設備性能帶來重要影響。若損傷/缺陷程度不在正常范圍之內(nèi)，就會引起機械故障和安全事故，造成不必要的人身危害和經(jīng)濟損失。因此對工件表面損傷/缺陷大小、位置等情況實現(xiàn)高精度的識別是非常有必要的。本文將高速滑動電接觸導軌當作研究工件，依據(jù)導軌表面損傷的特點，對基于激光三角法測量原理的非接觸測量方法進行了主要研究，采用高分辨率的二維激光掃描儀設計了三

2、維信息測量系統(tǒng)實驗平臺，用于工件表面損傷信息的高精度識別研究。
　　采用三維信息測量系統(tǒng)對不同材料導軌不同位置處的損傷形貌信息進行采集，測量到的三維點云數(shù)據(jù)為損傷識別的核心處理數(shù)據(jù)。在三維點云數(shù)據(jù)處理技術的研究基礎之上，研究損傷區(qū)域點云特征提取方法，實現(xiàn)對損傷區(qū)域的準確檢測與定位，進而根據(jù)檢測的損傷信息精確計算出損傷的損失體積及質(zhì)量與識別損傷種類。
　　首先，提出了一種基于點云平均曲率估算的工件表面損傷檢測方法，通過估算代表

3、點云“外在彎曲”幾何特征的平均曲率，采用OTSU法設定曲率閾值，實現(xiàn)損傷特征點云的準確提取及損傷區(qū)域的精確定位。其次，為了驗證上述檢測方法準確與可行，又提出了一種基于點云深度映射顏色的方法，通過構(gòu)建點云深度映射顏色模型，將包含損傷形貌特征的點云深度信息映射為紅綠藍(RGB)信息，采用一維最大熵法設定最優(yōu)顏色閾值，實現(xiàn)損傷區(qū)域的準確提取。然后，根據(jù)損傷提取結(jié)果及點云數(shù)據(jù)特點，求取損傷的體積進而計算損失質(zhì)量。最后，根據(jù)損傷種類特點，同時為了