新一代GPS中提取与滤波、拟合操作间关联特性的研究

基于对新一代GPS(geometrical product specification and verification)中关键操作技术的深入分析,揭示提取与滤波、拟合之间固有的内在规律性,给出操作间参数的选用原则,为统筹优化几何误差数字化评定中的操作策略提供技术基础;最终通过实例验证关键操作集成化思想对几何误差评定的高效稳定性,不仅有利于实现几何误差数字化计量精度和成本的优化,而且还推进了新一代GPS标准体系关键技术的应用研究。     

CAD/CAPP集成中的精度信息建模研究

精度信息是CAD／CAPP集成系统产品信息模型中不可缺少的重要组成部分,而精度信息的描述与建模是实现CAD／CAPP／CAM集成的瓶颈问题之一。本文在深入研究产品特征模型中精度信息及其表达的基础上,进一步提出将精度信息作为形状特征的附加属性,并通过引用几何链表将二者集成起来,形成一个能满足集成CAD／CAPP／CAM需要的产品信息模型。进而,详细探讨和实践了特征信息模型的处理方法,采用共享特征数值库存贮特征信息,并利用基于ObjectARX的数据库接口ASI（AutoCAD SQL Interface）技术的数据库的双向操作功能实现了CAD／CAPP各系统间的数据交换与共享,使CAD／CAPP在真正意义上的信息集成成为可能。     

新一代GPS语言中的要素、恒定类、特征及其应用

新一代GPS语言基于参数化几何学及向量代数等应用数学的方法，通过表面模型、要素、恒定类、恒定度、本质特征和方位特征等概念的引入和互补应用，实现了几何要素从定义、描述、规范到实际检验／认证过程中数字化控制功能的飞跃，比较有效地解决了产品在“功能描述、规范设计、检验／认证”过程中数学表达统一规范的难题。本文介绍了新一代GPS语言中所提出的要素、恒定类、特征等概念和定义，并讨论了它们的应用。     

激光扫平仪垂直扫平误差测量方法研究

为了检测控制激光扫平仪垂直扫平面铅垂精度,对激光扫平仪垂直扫平误差进行了分析。利用球面三角形的正弦和余弦定理,推导了激光扫平仪垂直扫平面倾斜误差计算公式,建立了锥角误差和倾斜误差几何叠加的激光扫平仪垂直扫平误差数学模型,搭建了基于水平轴线对称布局的双光管专用检测装置,设计了先分项测量、后按数学模型叠加的激光扫平仪垂直扫平误差测量方案,并进行了测量试验验证。结果表明：采用所提方案获得的仪器不同姿态下垂直扫平误差测量结果的最大差值不超过6.3″,优于传统方案的16.5″,证明所设计的测量方案可行,构建的数学模型准确可靠。     

基于Blob分析的红枣表面缺陷在线检测技术

搭建一个基于机器视觉的红枣表面缺陷在线检测平台,实现红枣全表面信息的自动化在线实时测量。根据红枣及其表面缺陷的特征,提出在颜色空间模型中采用Blob分析算法进行红枣与背景的分离以及红枣表面缺陷的识别,给出不同缺陷特征种类的颜色空间模型和分割阈值,快速准确地实现破头果、霉变果、浆头果、虫蛀果等典型红枣表面缺陷的识别。试验结果表明,该方法检测结果稳健可靠,缺陷果识别的准确率可达到90%以上。     

纳米尺度栅线结构的线边缘粗糙度分析和表征

为了对线边缘粗糙度(LER)和线宽粗糙度(LWR)进行分析和表征,采用电子束光刻工艺和感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了两种纳米尺度栅线结构,用扫描电子显微镜(SEM)对所制备结构进行了检测和定性分析.基于离线SEM图像分析法提取了纳米栅线结构的线边缘轮廓.将所提取的线边缘轮廓视为随机信号,分别采用均方根偏差σ、偏斜度Sk、峭度Ku、高高相关函数和功率谱密度函数表征了LER/LWR的幅度特征、形状特征和空间特征,研究了LER/LWR各参数从光刻图形到刻蚀图形的变化,实现了LER/LWR的定量分析和表征.     

计算机辅助质量控制中显著性检验的程序实现研究

随着计算机辅助质量控制系统的发展,显著性检验作为质量管理和质量控制中的必备工具,也面临着程序化的问题。针对这一问题,本文分析了显著性检验程序化的关键性问题,并以Ｆ检验为例作了具体的剖析和程序实现,提出用数值积分、进退法与二分法相结合的数值方法来解决这一关键问题,通过实例验证与分析,获得了较好的解答。     

基于Motif参数的线边缘粗糙度评定方法研究

针对现有线边缘粗糙度（line edge roughhess,LER）表征参数的不足,提出采用基于Motif参数的LER表征方法。对Motif参数的基本概念和评定流程进行了介绍,并以多层薄膜沉积技术制备的纳米线宽样板的LER评定为例进行了实验。结果表明：Motif参数无需评定基准,可以在轮廓全域内表征LER的幅度和间距特性,评定结果具有一定的鲁棒性。     

基于机器视觉的螺纹在线检测方法

针对汽车制动管螺纹联接零件在线检测需求,提出了一种基于机器视觉的螺纹参数在线检测方法.基于图像矩、仿射变换、双线性插值法对螺纹图像进行倾斜校正,利用中值滤波抑制螺纹边缘区域颗粒化现象.在Canny算法提取的像素边缘基础上,用二次曲线拟合法得到了螺纹图像亚像素边缘,用三次B样条曲线对亚像素边缘进行拟合,根据拟合曲线的曲率检测螺纹角点,最后基于最小二乘法计算出螺纹各尺寸参数.实验结果表明,本文所提出的螺纹检测方法具有效率高、精度高等特点,可以满足在线检测需求.     

现代产品几何技术规范(GPS)体系及应用分析

现代产品几何技术规范GPS(dimensional geometrical product specification and verification)是ISO／TC213针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范，是所有机电产品的技术标准与计量规范的基础。随着全球经济的发展和科学技术的进步，尤其是随着CAD／CAM／CAQ(computer aided design／computer aided manufacture／computer aided quality)的应用和发展，新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高，ISO／TC213 GPS也随之发生了巨大的变化，已经由以几何学为基础的第一代GPS，发展到以计量学为基础的第二代GPS。文中在阐述ISO／TC213 GPS标准体系的形成、特点及发展趋势的基础上，对其构成思路及矩阵模型进行深入分析和研究，进一步揭示出其新一代GPS标准体系的构造模式规律及本质特征。