平面度测试系统干涉条纹图像预处理算法研究+MATLAB程序(2)

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1.2 平面检测现状 2

1.3 本文研究的内容 2

2. 平面度测试系统 3

2.1 干涉原理 3

2.2 PJ15-J4型干涉仪的介绍及工作原理 4

3 干涉条纹图像预处理 10

3.1 图像灰度处理和背景去除 10

3.2 图像的旋转 13

3.3 数字图像去噪算法 14

3.4 二值化 15

3.5 开运算 16

3.6 细化 17

3.7 拟合 18

3.8 小结 19

结论 21

致谢 22

参考文献 23

1 绪论

1.1 课题研究背景

在现代加工和科学研究中，随着对加工精度和测量精度要求的不断提高，对平面度的研究己经成为重要的研究内容。在许多情况下对工件的尺寸精度要求不高，但是对平面几何误差要求却非常严格，如用作测量基准的平台。在机械加工中，平面度误差（它是指被测表面对理想平面的变动量，而理想平面的方位应符合最小条件，即其方位应使得被测表面对理想平面的最大变动量最小[1]）是评定工件平面几何形状误差的重要指标。它的大小能反映一个国家的精密加工的水平。因此，平面度检测技术是精密测试技术中重要研究内容之一。

平面度是指基片具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差[2]。公差带是距离为公差值t的两平行平面之间的区域。平面度属于形位误差中的形状误差。平面度测量是指被测实际表面对其理想平面的变动量[3]。平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。平面度误差测量的常用方法有平晶干涉法、打表测量法、液平面法、光速平面法等[4]。论文网

由于平面度检测系统的先进性，也可用这一系统进行图像处理。任何时候，图像在人类接收和传递信息中都起着重要作用，这是因为图像比起声音、文字信息有其突出的长处，那就是图像的直观性，它能原封不动地将客观事物的原型展现在眼前，供不同目的、不同能力的人们去观察和理解。另外图像信息的重要性还在于人们的视觉系统有着瞬间获取图像、分析图象、识别图象和理解图像的能力[5]。当然，图像也有其另一方面的特点，那就是图像的信息量大，这不仅是因为图像反映客观事物的原型，信息本身较声音、文字丰富，还因为作为空间信息的图像，在接收和传递过程中，必须将其看做许多点的集合[6]。

因此对图像信息处理就显得格外重要。图像技术在广义上市各种与图像有关的技术的总称[7]。随着数字化时代的到来，人们主要讨论的是数字图像，即主要应用的是计算机图像技术。这包括利用计算机和其他电子设备进行和完成的一系列工作。图像的数字化主要包括两个方面：采样和量化[8]。所谓采样指的是空间坐标的离散化，即将图像平面分割成离散点的集合，就是把一幅连续图像在空间上分割成M×N个网格，每个网格用一亮度值表示。由于结果是一个样点值阵列，故又叫点阵采样。每个离散点成为像素或抽样点[9]。图像平面的分割方法有多种，如正方形点阵、正三角点阵、正六角点阵。尽管他们各有其优缺点，但是从图像输入输出的方便性来看，正方形的优势是最明显的。采样使连续图像在空间上离散化，但采样点上图像的亮度值还是某个幅度区间内的连续分布[10]。根据采样定义，每个网格上只能用一个确定的亮度值表示。这种把采样点上对应的亮度连续变化区间转换为单个特定数码的过程称为量化，即样点的离散化[11]。干涉图像处理的算法能迅速地对干涉图像进行精确的处理，获得准确直观的信息。因此干涉条纹图像处理的算法在未来将会起到极大的作用。文献综述