对于Si3N4陶轴承滚动元件微裂纹特征的边缘工件提取方法
Tao Chen1,2, Xin Xia1, Jianbin Zhou1
1School of Mechanical and Electronic Engineering, Jingdezhen Ceramic University, Jingdezhen, 333403, Jiangxi, China.
Scientific reports
|October 29, 2024
概括
这项研究引入了一种使用2D离散波形变换和Otsu值的新方法,以提高化 (Si3N4) 陶轴承中微裂纹边缘工件检测. 该技术有效地提高了图像对比度和降低噪音,以获得更清晰的特征提取.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 陶工程 陶工程
- 部落学 (tribology) 是一个学科.
背景情况:
- 在化 (Si3N4) 陶轴承中检测微裂纹是具有挑战性的,因为对比度低,噪声低,以及边缘工件的背景融合.
- 这些微裂纹的准确细分对于评估轴承的完整性和性能至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种强大的方法,以提高Si3N4陶轴承组件中微裂纹边缘工件的可见性和可提取性.
- 解决现有图像处理技术在细分低对比度和噪音小裂纹特征方面的局限性.
主要方法:
- 一种新的方法,将2D离散波波变换 (DWT) 结合起来,用于降低噪音和恢复细节,并将Otsu值细分用于删除文物.
- 波形分解和重建功能方程被创建以改善图像对比度和消除噪声.
- 优化了Otsu值,最大限度地提高了类间差异,以有效地去除困难的特征边缘工件.
主要成果:
- 拟议的方法显著提高了Si3N4陶轴承滚动体中微裂纹边缘工件特征的对比度.
- 实验结果显示,平均峰值信号噪声比 (PSNR) 接近62.69dB,平均结构相似度指数 (SSIM) 约为0.77.
- 该技术实现了对点,线和表面微裂纹边缘工件的更完整的特征提取.
结论:
- 开发的2D DWT和Otsu值方法为在Si3N4陶轴承中细分具有挑战性的微裂纹边缘工件提供了有效的解决方案.
- 这一进步提供了更好的图像质量和更准确的特征提取,有助于更好地进行陶元件的非破坏性评估.
