基于改进Hough变换的刀具磨损状态监测.pdf

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2010)Vo1．26No．1101文章编号：1006-4710(2010)叭-0101-05基于改进Hough变换的刀具磨损状态监测白莉，李言，郑建明，李淑娟(西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048)摘要：针对传统Hough变换的参数空间所需存储量大、运算量大、不利于实现实时监测等缺点，提出了一种基于随机Hough变换的改进Hough变换算法，并将该方法用于工件表面纹理图像的处理，通过对工件表面的二值边缘图像进行改进Hough变换，提取直线段平均长度及直

2、线段与切削速度方向的夹角作为特征参数，实现对刀具磨损状态的判断。算法分析和实验结果表明，该算法所需存储空间少，计算量小；提取的特征参数与刀具磨损状态之间存在密切联系，根据特征参数的变化规律可实现对刀具磨损状态的监测。关键词：纹理图像；随机Hough变换；边缘检测；刀具磨损中图分类号：TH165．3文献标志码：ATheToolWearConditionMonitoringBasedonImprovedHoughTransformBAILi，LIYan，ZHENGJian-ming，LIShu-juan(FacultyofMechanicalandPrecision

3、InstrumentEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：InviewoftraditionalHoughtransformwithsomeshortcomings，suchasparametersspacere—quiringlargestorage，largeamountofcalculationandunfavortoreal-timemonitoring，thispaperproposesanimprovedHoughtransformalgorithmbas

4、edonRandomizedHoughtransform，andthisalgorithmisap—pliedtoprocesstheimagesofthemachinedsurface，andtheimprovedHoughisusedtodealwiththeedgeimages，fromwhichthelengthsandorientationsoflinesegmentsaredistilledasfeatureparameterstodeterminethetoolwearcondition．Theresultsfromthealgorithmanal

5、ysisandexperimentsindicatethatthisalgorithmrequiressmallstoragespaceandsmallamountofcalculation，andthatthereisaclosecon—nectionbetweenthedistilledfeatureparametersandtoolwearstates．Accordingly，basedonthevariationlawoffeatureparameters，thetoolwearstatescanbemonitored．Keywords：texturei

6、mage；RandomizedHoughtransform；edgedetection；toolweal"在大规模自动化生产中，对刀具磨损状态的监的一类重要手段¨。控是保证生产顺利进行的关键。多年来，国内外学Hough变换自从1962年在美国由HoughPVC者在刀具磨损、破损的监测方面进行了大量的研究，作为专利被发表以来，由于它可对直线进行有效的开发出了许多不同种类的检测方法。但是，由于刀识别和检测，而且对噪声不敏感，因而受到了国内外具的多样性及切削条件的多变性等原因，大多数监学者的极大关注。测方法存在环境适应能力差、监测对象单一等问题。文献[2]、[3]用快

7、速Hough变换提取加工表面近年来，随着计算机技术的高速发展，基于计算图像边缘的几何特征，对不同加工条件和加工方式机视觉的刀具状态监测逐步进入机械自动化的领下的加工表面纹理进行区分和分类，并用神经网络域，其中通过工件表面纹理图像间接判断刀具磨损对刀具状态进行模式识别。情况的方法已经逐步发展成为刀具状态监测领域里文献[4]利用边缘的拟梯度方向代替边缘点作收稿日期：2009-06·17基金项目：陕西省教育厅基金资助项目(075K335)。作者简介：白莉(1979一)，女，陕西丹凤人，博士生，研究方向为在线监测与故障诊断。E-mail：baili@xaut．edu．e

8、n。李言(1960．)，