双树复小波稳健滤波在工程表面粗糙度评定中的应用-论文.pdf

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1、第22卷第7期光学精密工程VoI．22NO．72O14年7月OpticsandPrecisionEngineeringJu1．2O14文章编号1004924X(2014)07—182008双树复小波稳健滤波在工程表面粗糙度评定中的应用任志英，高诚辉，中丁，林建兴(1．福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350116；2．福州大学摩擦学研究所，福建福州350116)摘要：讨论了现有工程表面粗糙度评定基准滤波方法的优缺点。提出双树复小波变换(DT—CWT)具有近似的平移不变性和改进方向选择性等优点适合用于三维表面基准滤波，但

2、其滤波过于理想化易导致滤波基准在野点处畸变。为此，进一步提出将空域双边滤波思想引入DT—cwT来增强双树复小波变换在提取基准面野点处的稳健性。通过低频重构得到基准信号，并对每层重构系数进行双边滤波，最终增强DT—CWT滤波基准的稳健性。仿真结果显示：改进的I)T—cwT能很好地抑制异常值干扰引起的滤波基准在野点处产生的畸变，其得到的基准面的精度误差为0．1832×10”m，重构误差为0．016l×10”m，低于传统方法所得。对实测数据进行处理结果表明，双树复小波稳健滤波能很好地克服边界效应并抑制工程表面上深沟对滤波结果的影

3、响。提出的方法为工程表面粗糙度评定提供了一种新方法。关键词：表面粗糙度；三维基准；双树复小波；双边滤波；稳健滤波中图分类号：TP391．4；TG84文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．2O142207．1820ApplicationofDT—CWTrobustfilteringtoevaluationofengineeringsurfaceroughnessRENZhi—ying～；GAOCheng—hui’；SHENDing；LINJian—xing(1．SchoolofMechanicalEngineerin

4、gandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350116，China；2．ThetribologyInstituteofFuzhouUniversity，Fuzhou350116，China)*CorrPso72gauthor，E-mail：gch@厂“．edu．cnAbstract：Themeritsanddemeritsofexistingreferencefilteringmethodsforevaluationofthethree—dimensionalengineeringsurf

5、aceroughnesswerediscussed．ItpointsoutthattheDual—treeComplexWaveletTransform(DT—CWT)iSsuitableforthethree—dimensionalsurfacereferencefilterbecauseofitsadvantagesofapproximatetranslationinvarianceandimproveddirectionalselectivity．However，itsfilteringistOOidealistic

6、，whichwillcauseanoppositionatthepointofdistortionofthefilteredreference．Therefore，thispaperbringstheairspacebilateralfilteringintotheDT—CWTtransformtoenhanceitsrobustnessatthepointofdistortionofthefilteredreference．Thelow—frequencyreferencesignalwasobtainedthrough

7、reconstructionandeachreconstructedcoefficientwasbilaterallyfiltered，then，therobustnessofreferencefilteringwasenhancedbytheDT—CWTfiltering．ThesimulationdatashowthattherobustnessfilteringundertheconditionsofabnormalinterferenceiSenhancedby收稿日期：2013-08—15；修订日期：2013-1

8、0—05．基金项目：国家自然科学基金资助项目(No．51175085，51375094)；福建省教育厅A类资金资助项目(No．JA13059)；清华大学摩擦学国家重点实验室开放基金资助项目(No．SKITKF13B02)；福州大学科技发展基金资助项目(No．600907)第7期任志英，等：双树复小波稳健