滚磨光整加工是机械加工领域的一类基础性制造工艺技术,可用于提高零件表面质量并改善零件使用性能,具有加工过程环境友好、零件使用性能好、适应性强、经济节约等优点。滚抛磨块是滚磨加工中的磨具,对零件加工效果有重要影响。其中,烧结型滚抛磨块的应用较为广泛,其制备过程中粉体原料是否混合均匀决定了磨块的质量。若存在粉体原料混合不均匀的情况,则会降低磨块的质量和使用寿命,加工过程中极易出现分层、变形、碎裂、粘连等现象,对加工零件表面造成磨损或划痕。目前磨块粉体原料混合均匀性的检测主要依靠人工经验,易造成较大误差、磨块生产废品率较高、加工效果较差且使用寿命较短的问题。针对上述问题,本论文提出通过磨块粉体原料图像之间的相似性判断粉体原料的混合均匀性。采用C#语言设计了基于图像技术的粉体混合均匀性监测系统的相关显示界面。本论文主要研究内容有:(1)设计了粉体采样系统,并通过采样装置和数字显微镜采集粉体样本和样本图像。针对图像分辨率、放大倍数和光照强度对图像效果的影响进行分析,通过对比选定合适参数;针对采集到的图像进行灰度化、降采样、锐化的预处理工作。(2)以复合颜色特征参数作为粉体图像特征,针对预处理后的粉体图像,首先通过颜色直方图统计粉体图像特征参数,组合颜色特征中RGB和HSV空间的特征参数作为复合特征参数;然后采用主成分分析法对图像特征进行降维以去除交叉冗余信息;最后数据归一化处理后构建特征样本矩阵。仿真对比结果表明,本论文选取的降维复合特征参数可有效表征磨块粉体图像。(3)采用变权重欧式距离准确有效的检测粉体图像相似度,并对粉体混合均匀性进行判断。首先计算样本密度中心作为中心特征;然后利用熵值法对不同特征参数进行权重赋值,确定各特征参数的权重,计算各图像间变权重欧式距离,分析粉体图像相似性;最后结合滚磨光整加工领域的专家知识和不同混合粉体的特点以及现有各领域混合均匀性的计算方法选择合适的阈值,从而判断粉体的混合均匀性。结果表明,该方法可以准确有效地判断粉体的混合均匀性。(4)采用C#语言设计了基于图像技术的粉体混合均匀性监测系统的人机交互界面。实时显示粉体样本图像采集、图像预处理、特征提取、相似性检测的过程参数。