金刚石刀具仿真

成绩：《现代制造技术基础》设计报告作业1设计报告学院精仪学院专业测控技术与仪器年级2013班级姓名学号2016年5月8日2一、设计思路1、对设计题目进行分析，描述设计中所需基础知识和工具；本题目要求对金刚石刀具对正和刀具修磨过程进行仿真，这里我们通过matlab强大的图像处理功能来达到仿真的目的，针对本题目而言，我们需要具备绘制函数图像，图像的模糊处理，边缘轮廓的提取等基础知识。2、能对题目进行模块分解，描述每个模块的功能、具体实现原理；我们将本题分为四个模块：（1）设置理想圆弧半径，添加中频误差，随机误差等误差因素，描绘刀具的仿真图，达到对实际刀具的仿真；（2）对仿真图二值化处理得到二值图；（3）对二值图进行边缘轮廓的提取，刀具修磨要注意只对圆弧轮廓进行拟合；（4）对二值图进行模糊处理，得到真实刀具的采集图像，在此我们利用高斯模糊处理的方法二、算法流程设置刀具参数，得到仿真图二值化，得到二值图边缘提取，曲线拟合模糊处理完成仿真3三、实现过程第一步，设置刀具参数，得到仿真图（对正和修磨要求采集图像区域有所区分）,二值化得到二值图第二步，边缘提取，曲线拟合第三步，得到模糊处理过的真实刀具4四、结果5附录-源代码（1）刀具对正clc;clearall;closeall;%刀具对正R=0.5;%设置半径x=-3^(0.5)*R:0.001:3^(0.5)*R;y1=(3^(0.5)*x+3*R).*(x=-3^(0.5)*R&x(-3^(0.5)*R*0.5))+(R+sqrt(R^2-x.^2)).*(x=-3^(0.5)*R*0.5&x(3^(0.5)*R*0.5))+(-3^(0.5)*x+3*R).*(x=(3^(0.5)*R*0.5)&x=3^(0.5)*R);y2=0.004*sin(20*x);%中频误差函数sz=size(y1);y3=0.002*rand(sz);%随机误差函数y=y1+y2+y3;%得到真实刀具的仿真图函数filepath='duizheng.bmp';im=imread(filepath);%读取原图im1=im2bw(im);%转二值图像im2=imfill(im1,'holes');%填充im3=bwperim(im2);%轮廓提取G=fspecial('gaussian',[55],2);Ig=imfilter(im,G,'same');%模糊处理函数subplot(2,3,1),plot(x,y1,'o','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','g','MarkerFaceColor','g','MarkerSize',2);ylim([0.8,1.4]);xlim([-0.4,0.4]);title('真实刀具R=0.5mm');set(gca,'color','k');patch(x,y,'w');set(gca,'xtick',[],'xticklabel',[]);set(gca,'ytick',[],'yticklabel',[]);%绘制理想刀具图像subplot(2,3,2),plot(x,y2);title('中频误差');xlabel('mm');ylabel('mm');xlim([-0.4,0.4]);%绘制中频误差图像subplot(2,3,3),plot(x,y3);title('随机误差');xlabel('mm');ylabel('mm');xlim([-0.4,0.4]);%绘制随机误差图像subplot(2,3,4),imshow(im3,[]);title('真实刀具边缘');%提取真实刀具的轮廓subplot(2,3,5),imshow(im1,[]);title('二值图');%显示二值图像subplot(2,3,6),imshow(Ig);title('真实刀具');%绘制模糊处理过的真实刀具（2）道具修磨clc;clearall;closeall;%道具修磨R=0.5;%半径x=-3^(0.5)*R:0.001:3^(0.5)*R;y1=(3^(0.5)*x+3*R).*(x=-3^(0.5)*R&x(-3^(0.5)*R*0.5))+(R+sqrt(R^2-x.^2)).*(x=-3^(0.5)*R*0.5&x(3^(0.5)*R*0.5))+(-3^(0.5)*x+3*R).*(x=(3^(0.5)*R*0.5)&x=3^(0.5)*R);y2=0.004*sin(20*x);%中频误差函数sz=size(y1);y3=0.002*rand(sz);%随机误差函数6y=y1+y2+y3;%得到真实刀具函数alpha=0:pi/20:2*pi;x4=R*cos(alpha);y4=R+R*sin(alpha);filepath='xiumo.bmp';im=imread(filepath);%读取原图im1=im2bw(im);%转二值图像im2=imfill(im1,'holes');%填充im3=bwperim(im2);%轮廓提取G=fspecial('gaussian',[55],2);Ig=imfilter(im,G,'same');%模糊处理函数subplot(2,3,1),plot(x,y1,'o','LineWidth',1,'MarkerEdgeColor','g','MarkerFaceColor','g','MarkerSize',1);ylim([0.1,1.4]);title('真实刀具R=0.5mm');set(gca,'color','k');patch(x,y,'w');set(gca,'xtick',[],'xticklabel',[]);set(gca,'ytick',[],'yticklabel',[]);%绘制理想刀具图像subplot(2,3,2),plot(x,y2);title('中频误差');xlabel('mm');ylabel('mm');%绘制中频误差图像subplot(2,3,3),plot(x,y3);title('随机误差');xlabel('mm');ylabel('mm');%绘制随机误差图像subplot(2,3,4),imshow(im3,[]);title('真实刀具边缘');%提取真实刀具轮廓subplot(2,3,5),imshow(im1,[]);title('二值图');%显示二值图像subplot(2,3,6),imshow(Ig);title('真实刀具');%绘制模糊处理过的真实刀具