10.14489/vkit.2016.09.pp.019-025

DOI: 10.14489/vkit.2016.09.pp.019-025

Абрамов А. Д., Носов Н. В.
ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МИКРОРЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА ОСНОВЕ КВАЗИОПТИМАЛЬНЫХ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ
(c. 19-25)

Аннотация. Предложена оценка параметров микрорельефа поверхности деталей машин оптико-электронными и компьютерными средствами, основанная на вычислении параметров двухмерной автокорреляционной функции, построенной по бинарному изображению исследуемого микрорельефа. Установлено, что наиболее информативной характеристикой исследуемого микрорельефа поверхностей прецизионных деталей, достоверно отличающихся друг от друга с заданной вероятностью, является средняя амплитуда переменной составляющей автокорреляционной функции. Предложенная методика позволила сократить временны́е затраты на вычисление средней амплитуды переменной составляющей автокорреляционной функции на два порядка в сравнении с методом, основанным на применении классического корреляционного алгоритма к полутоновым изображениям для этих же целей. Приведены результаты определения параметров микрорельефа поверхностей приборных подшипников с помощью квазиоптимальных алгоритмов.

Ключевые слова: оптико-электронный метод; измерение; поверхность; микрогеометрия; изображение; автокорреляция; квазиоптимальный алгоритм; технология; шлифование, полирование.

Abramov A. D., Nosov N. V.
THE ANALYSIS AND CORRELATION METHOD OF ELIMINATION ERRORS OF OPTIСAL-ELECTRONIC DETERMINATION OF MICRORELIEF PARAMETERS
(pp. 19-25)

Abstract. A new method for assessing microrelief parameters of machine component surfaces using optical-electronic means and computer aids is proposed in this article. The method is based on calculating the parameters of the two-dimensional autocorrelation function plotted from a binary image of the microrelief under investigation. The novelty of the method is that a quasi-optimal correlation algorithm and paired criterial functions are used. The binary image of the microrelief is prepared from a grayscale image using the adaptive method. The initial grayscale image is divided into separate zones for which an individual threshold of each pixel’s transformation in the marked zone is calculated, which is also the proposed method’s novelty. It has been found that the mean amplitude of the variable constituent of the autocorrelation function remains the most informative characteristic reliably representing the difference between the investigated microreliefs of precision parts with specified probability. The time required for calculating the mean amplitude of the variable constituent of the autocorrelation function using the method at hand is two orders of magnitude less than that of the usual correlation algorithm method. The results of applying the proposed method to commercial products are presented. The use of quasi-optimal correlation algorithm allowed to reduce the processing time image of the microrelief, improve the performance of controlling the surface quality of the raceways of the bearings. The proposed method was applied to evaluate surface defects, and determining the parameters of surface roughness after the operation of grinding the raceways of bearings of the appliance through the application of quasi-optimal correlation algorithm to the images of the studied surfaces. It is possible to significantly reduce the number of rejects in the manufacture of instrument bearings.

Keywords: Optical-electronic method; Measurement; Surface; Microgeometry; Image; Autocorrelation; Quasy-optimal algorithm; Technologies; Grinding; Polishing.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. Д. Абрамов, Н. В. Носов (Самарский государственный технический университет, Самара, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

A. D. Abramov, N. V. Nosov (Samara State Technical University, Samara, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ 8.009–84. Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. Взамен ГОСТ 8.009–71; введ. 01.01.1986. М.: Стандартинформ, 2006. 27 с.
2. Абрамов А. Д., Никонов А. И. Анализ и корреляционный метод устранения погрешности оптико-электронного определения микрорельефных параметров // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2016. № 1. С. 3 – 9.
3. Пат. 2413179, Российская Федерация. G01B 11/30 (2006/01), G01N 21/93 (2006/01). Способ контроля шероховатости поверхности изделия / Абрамов А. Д., Никонов А. И., Носов Н. В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». № 2009109452/28; заявл. 16.03.2009; опубл. 27.09.2010, Бюл. № 6. 11 с.
4. Баклицкий В. К. Корреляционно-экстремальные системы навигации и наведения. Тверь: ТО Книжный клуб, 2009. 360 с.
5. Красильщиков М. Н., Серебряков Г. Г. Управление и наведение беспилотных маневренных летательных аппаратов на основе современных информационных технологий. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 280 с.
6. Development of a Laser-Scattering-Based Probe for On-Line Measurement of Surface Roughness / S. Wang et al. // Applied Optics. 2003. V. 42. № 7. Р. 1318 – 1324.
7. Цифровая обработка изображений в информационных системах / И. С. Грузман и др. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 352 с.
8. Абрамов А. Д. Определение микрогеометрии поверхности деталей машин и механизмов на основе компьютерной обработки их видеоизображений // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2008. № 11. С. 18 – 25.
9. Вентцель Е. С. Теория вероятностей: учебник. 11-е изд-е. М.: КНОРУС, 2010. 664 с.

Eng

1. State system for ensuring the uniformity of measurements. Standardized metrological characteristics of measuring instruments. (2006). Ru Standard No.GOST 8.009–84. Moscow: Standartinfrom. [in Russian language]
2. Abramov A. D., Nikonov A. I. (2016). Analysis and correlation method for eliminating the errors of opto-electronic determination of microrelief parameters. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (1), pp. 3-9. doi: 10.14489/vkit.2016.01.pp.003-009 [in Russian language]
3. Abramov A. D., Nikonov A. I., Nosov N. V. (2009). Method for controlling the surface roughness of the product. Ru Patent No. 2413179. Russian Federation. [in Russian language]
4. Baklitskii V. K. (2009). Correlation-extreme methods of navigation and aiming. Tver': Knizhnyi klub. [in Russian language]
5. Sebriakov G. G., Krasil'shchikov M. N. (2003). Control and guidance of maneuverable unmanned aerial vehicles on the basis of modern information technologies. Moscow: FIZMATLIT. [in Russian language]
6. Wang S. et al. (2003). Development of a laser-scattering-based probe for on-line measurement of surface roughness. Applied Optics, 42(7), pp. 1318-1324. doi: 10.1364/AO.42.001318
7. Gruzman I. S. (2003). Digital image processing in information systems. Novosibirsk: Izdatel'stvo NGTU. [in Russian language]
8. Abramov A. D. (2008). Determination of a surface micro geometry of machines and mechanisms details based on optic-electronic means and computer technologies. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (11), pp. 18-25. [in Russian language]
9. Venttsel' E. S. (2010). Probability theory. 11th Ed. Moscow: KNORUS. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

{jform=1,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.019-025}

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below:

{jform=2,doi=10.14489/vkit.2016.09.pp.019-025}