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轴承孔位姿测头的图像消噪与软件设计
| 论文题名： | 轴承孔位姿测头的图像消噪与软件设计 |
| 关键词： | 船舶推进轴系;轴承孔位姿;测量系统;图像处理;软件设计 |
| 摘要： | 船舶推进轴系的性能对船舶的声隐性、机动性、续航能力、安全性和可靠性有很大的影响。如果船舶推进轴系轴承的空间位姿不合理，会直接影响推进轴系的运转稳定性，特别是会引起轴承的偏磨和推进轴系的振动。为了保证轴承顺应设计的曲线轴线安装，本文采用了轴承孔位姿测量系统来保障轴承的动力学特性，进而保障它的稳定性，消除轴承的偏磨和轴系的振动。目前，轴承孔位姿测量系统的基本测量原理及理论分析已经完成了研究，并且制作了样机。但是，轴承孔位姿测量系统还存在工程化问题。本文从工程化的角度出发解决了其中一部分问题。 针对无衍射光图像中存在光斑的问题，本文对轴承孔位姿测量系统的光路进行了改进。通过试验得出将其前成像板倾斜一定角度放置，使反射光斑射到 CCD摄像机靶面外，即可消除无衍射光图像中的光斑。最终，通过专门设计的机械结构解决了这个问题。保障了求取无衍射光图像中心算法的可靠性和稳定性。 为了体现轴承孔位姿测头的空间六维姿态，本文还对轴承孔位姿测量系统的坐标系体系进行了详细的定义，明确了无衍射光直线基准、测头和被测推进轴系之间的空间位姿关系。保证轴承能够顺应设计的曲线轴线安装。 此外，本文还利用Visual C++6.0编写了轴承孔位姿测头的测量软件。本测量软件可以实现采集数据、输入理论值、评估数据、基准校核和测量结果数字化显示等功能。测量系统的软件工程化也需要进行改进，解决算法中的“搜索圆弧碰边”、“搜索圆弧分区不均”、“圆弧搜索最右点不科学”和“圆弧搜索流程不合理”等问题，并且通过计算相关无衍射光图像进行了试验验证。保证了软件系统的稳定性和可靠性。 最后，本文结合轴承孔位姿测量系统的坐标系体系定义了相关测头标定参数，设计了标定实验和验证试验。通过标定实验获取测头的标定数据，并利用验证试验证实了标定数据的准确性和可靠性。基本实现了轴承孔位姿测头的软件工程化。 |
| 作者： | 郭攀 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 张新宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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