基于立体视觉技术的磨粒显微测量方法

铁谱分析在航空发动机运行状态监控和故障诊断中有着极其重要的实际应用价值，准确获取铁谱磨粒的几何参数是进行有效分析的关键。但到目前为止，铁语磨粒的三维尺寸特别是厚度的测量仍然没有一套经济有效的方法，据此对基于立体视觉的磨粒显微测量方法做了长期的研究，并提出相应的软硬件系统和实现方法，初步解决了磨粒的三维测量问题。该方法根据双目立体视觉的深度感知机理，利用光学显微镜模拟体视模式进行光学成像，并辅助相应的匹配方法和计算方法来处理像对，获取微粒的厚度尺寸，并根据高度分布重建磨粒的表面形态。该方法达到了较好的实验效果，数据和模型结果均实现预期目标。     

磨损微粒显微形态学特征量化描述体系

对当前限制铁谱分析及故障诊断技术发展和推广的磨粒分析与特征量化描述问题进行了系统、深入的研究。在引入计算机视觉技术的基础上,通过改进通用图像特征描述参数和提出新参数等方法,一共研究了超过100个磨粒参数,通过对现有参数的分析筛选,形成了一套较为完备的磨粒特征描述体系。     

LabVIEW环境下虚拟直读铁谱仪设计

铁谱技术是摩擦学基础研究的一种手段，是机器状态监测和故障诊断技术之一．它着眼于机器磨损分离出的磨粒，通过对磨粒研究，分析出机器磨损的状态．文中论述了磨粒在铁谱仪磁场下的分布状态及规律，构建了常规定量分析的数学模型，阐明了磨粒关系曲线在状态监测中应用方法，对检测参数发生变化时的控制手段．利用LabVIEW设计的虚拟仪器实现数据的处理，提示了铁谱分析的一种新方法．     

逆向工程汽车轮毂的曲面重构

采用三维光学测量系统结合逆向设计技术对现有汽车轮毂进行数据采集及三维曲面重构,解决了轮毂曲面难以测量和设计的问题,并应用Imageware对三维模型与实体进行对比分析以获得精确的重构模型,从而提高了,产品设计的准确性,大大缩短产品研发设计和加工周期并降低了成本。     

沥青路面表面形貌的自相似研究

在研究自相似理论的基础上,以常见SMA－13、AC－13和LSAM3种沥青路面的二维数字图像为研究对象,基于单幅图像的重构技术进行沥青路面表面形貌三维重构,获得沥青路面表面形貌数据信息,并利用SELFIS工具中的Whittle最大似然估计法对其进行自相似性研究。研究结果表明：3种沥青路面表面形貌具有高度的自相似性,为建立沥青路面表面形貌三维仿真模型奠定了基础。     

提高铁谱分析通过能力的研究

铁谱分析存在定理不准确，定性不确定和分析通过能力不足的三大问题，分析通过能力不足的原因之一就是制取铁谱片的时间较长。本文以提高制做做铁谱片的流油样速度来缩短制谱时间，讨论了提高制谱速度对谱片上磨粒沉积状态的影响。     

基于灰度形态学的图像预处理及其三维重构研究

对三维表面重构所用图片的预处理、三维重构Marching Cubes算法及其算法的具体编程实现进行了详细地讨论和验证,其相关技术在工程软件设计中获得了预计的结果.     

精密光学元件表面洁净度成像检测系统

为解决精密光学元件表面洁净度检测面临疵病干扰及测量精度不理想的问题,提出了基于机器视觉方法的图像检测系统,没计了适用于多种尺寸待检测元件的活动夹具和三维电控平台.利用Canny边缘检测算子分割出被检对象边缘,用凸壳的方法得到被检对象的封闭区域,采用关联向量机法,对待检测对象封闭区域的几何空间、灰度空间和变换域空间参数构成的待检测向量进行分析,识别出固体颗粒残蹦物和非同体颗粒残留物,最终得到精密光学元件表面的洁净度等级.     

基于空间各向图像预处理及三维重构效率分析

主要研究将二维图像预处理和二维种子填充方法向三维推广,并对三维图像预处理和三维种子填充的方法进行了重构效率的分析比较,探讨了三维种子填充中扫描方向、堆栈建立的合理性选择,由此得出最佳三维种子填充的程序实现方法,为细小组织的三维重构和器官切割仿真手术提供技术支撑。     

铁谱技术在东风4型机车柴油机状态监测中的应用研究

探讨了如何运用铁谱分析技术对东风4型机车柴油机状态进行诊断,并对柴油机中常见的几种故障以及它们对应的铁谱磨粒进行了研究。为解决铁谱定量化研究问题,采用线性回归方法和模糊数学中的综合评价方法、模糊聚类法三种方法,对柴油机磨损趋势,柴油机故障诊断进行了研究。     

滚动方向对CL60车轮材料接触疲劳损伤的影响

为研究车轮滚动方向对车轮材料接触疲劳损伤的影响机制，利用WR-1滚动磨损试验机进行了车轮单向和双向运行滚滑磨损试验，使用光镜和扫描电镜分析了试验后车轮试样的表面磨损形貌、剖面疲劳裂纹形貌及磨屑尺寸，探究了换向运行工况下车轮表面损伤、裂纹扩展、磨屑尺寸随反向循环次数的演变规律. 研究结果表明:车轮表面损伤以起皮剥落为主，反向循环次数从1万次增加到12万次时，初始剥落逐渐消失，继而形成与原滚动方向相反的新剥落，相同循环次数下改变车轮滚动方向有利于减轻车轮材料疲劳损伤；车轮换向改变了表面微裂纹的扩展方向，形成4°～8° 的反向疲劳裂纹，并出现了裂纹扭曲和分支现象；单向滚动时，随循环次数增加，磨屑尺寸先增大后减小，反向后磨屑厚度先增大后减小，反向1万次时，磨屑厚度增大到10～12 μm，为单向时的两倍.      

Correlation analysis between the interface membrane and loose hip prosthesis

Objective To analyze the cause of prosthesis loosening by observing the interface membranes harvested during the hip restoration operation. Methods A total of 28 specimens of interface membrane around the loose prosthesis were harvested from 28 patients undergoing the restoration of total hip replacement. All the specimens underwent the observation of appearance, light microscopy and scanning electronic microscopy(SEM). Results All the gaps around the loose prosthesis were filled with interface membrane of different thickness. The color of the most interface membrane was madder red, and the other one third of membrane was black. The comparatively thicker membrane was similar to scar connective tissue while the thinner was similar to fiber membrane. A large number of wear debris, macrophages and foreign-body giant cells were found under light microscope. With SEM observation a large number of different diameter collagen fibra structures that looked like scar tissues were arranged disorderly in a great mass, foreign particles and bone debris of different size were distributed unevenly, and the fibroblast was distributed in the collagen fiber. Conclusion Wear debris is related to inflammatory cell response around the interface membrane of the loose prosthesis. The wear debris engulfed by macrophage stimulates the interface membrane to release bone resorption factors (such as TNF) which lead to osteolysis, and this is one of the most important causes of the prosthesis loosening.     

基于Hopfield网络的三维显微图像复原

在实际显微系统中,由于样本的折射率和透镜折射率不匹配,致使不同深度的PSF是不一样的.为了实现三维显微图像的复原,提出了基于三维高斯PSF的复原算法,将Hopfield神经网络用于三维图像序列的复原中,实验证明连续Hopfield网络能够恢复深度变化图像模型的模糊图像.     

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提出了通过具体的效用度量对出行者路径选择行为进行分析的方法。从传统的期望效用理论和前景理论两个方面，对一份关于出行者路径选择的调查数据进行了分析；验证了出行者群体在不确定环境下进行路径选择时，效用度量是基本决策规则，并且其效用度量体系与前景理论针对一般经济主体的效用度量体系接近。最后借助图形说明了合理设定出行者风险态度水平的重要性。     

基于摩擦学的齿轮失效特征信息研究

针对齿轮失效产生的摩擦学信息丰富的特征,从齿轮副的接触特征分析了点蚀与剥落产生的机理,并采用有限元法仿真分析了齿轮的接触特征;在系统分析齿轮摩擦磨损信息特征基础上,建立了齿轮摩擦学系统状态信息描述图,为系统研究齿轮副磨损失效提供了方法;通过齿轮磨损试验获取的大量磨粒分析,研究了齿轮磨粒特征与表面失效机理对应关系.     

高频堆焊耐磨覆层正交试验研究

对高频堆焊耐磨覆层材料主要化学成分进行了正交设计，对每种成分的高频覆层试样进行了耐磨性试验．对正交试验结果进行了极差和方差分析，两种分析方法得出的结论一致．得出的最优方案为A382C3D2：即C3．0％，Cr27%，Mo1．5％，ReSi1．0％，对最优方案的耐磨性进行了数值估计，通过验证试验表明：最优方案的相对耐磨性达到45钢的11．73倍，与理论分析一致。     

等离子喷涂陶瓷涂层性能的研究

金属基底上喷涂陶瓷涂层使表面具有耐磨、耐磨蚀、耐高温等特点,用运等离子涂技术在４５号钢表面喷涂Ａｌ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３－３％、ＴｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２－８％Ｙ２Ｏ３等四种陶瓷涂层,部分采用Ｎｉ包Ａｌ为打底层,检测陶瓷涂层的硬度,耐磨性及结合力等力学性能,并进行相和扫描电镜观察,四种陶瓷涂层的表面硬度达到７０－９０ＨＲ１５Ｎ;有打底层的陶瓷涂层的硬度稍大于无底层的涂层硬度;Ａｌ２Ｏ３－３％ＴｉＯ２     

受电弓滑板载流磨损机理演变过程试验研究

为了研究高速弓网系统材料载流摩擦磨损行为,采用高速环-块式载流磨损试验机,研究了载流200 A、法向载荷70 N、滑动速度80~160 km/h条件下,纯碳滑板/铜合金接触线之间电弧放电现象和纯碳滑板的载流磨损特性,并用光学显微镜来观察滑板磨损表面形貌.研究结果表明:随着试验时间的增加,滑板振动和电弧放电现象逐渐加剧,电弧放电频率先增加后逐渐趋于稳定,电弧平均单次放电能量也增加,滑板磨损量缓慢增加后快速上升;当滑动速度为160 km/h时,试验时间50 min的磨损率(0.037 27 g/km)是试验时间10 min磨损率(0.013 40 g/km)的3倍;高速载流条件下,滑板磨损机理随着试验的进行发生了由轻微机械磨损到重机械磨损伴随轻微电弧侵蚀,最后转变为机械磨损和电弧侵蚀共存状态的变化.