[发明专利]一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法

说明书

本申请提供一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法，包括获取触头表面形貌图像以及表面形貌图像对应的原始点云数据集；提取触头表面形貌图像上的触头烧蚀区域轮廓；将触头烧蚀区域轮廓映射至原始点云数据集，得到与触头烧蚀区域对应的烧蚀区域点云数据集；拟合烧蚀区域点云数据集，得到触头表面形貌的基准面；计算烧蚀区域点云数据集与基准面上对应点处的高度偏差，得到校正后点云数据集；计算校正后点云数据集对应的触头烧蚀区域形貌三维粗糙度的表征参数。该方法可避免包含大量无关数据，结果准确，误差较小，得到的表征参数可精准表征银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度，对于研究触头表面功能特性及继电器可靠性具有十分重要的意义。

技术领域

本申请涉及电气元件触头粗糙度表征技术领域，尤其涉及一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法。

背景技术

继电器触头表面形貌直接影响接触状态与继电器寿命情况，其表面三维形貌信息具有的复杂性和综合性的特点，且具有各向异性和多尺度特性，即粗糙度随尺度和方向的变化而变化。目前粗糙度计算适用于矩形区域，仅以矩形粗糙度参数作为衡量精确的触头烧蚀区域的形貌参数具有局限性，易包含大量无关数据，对烧蚀区域粗糙度形貌分析产生较大误差。为此，本申请提出一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法。

发明内容

本申请的目的是针对以上问题，提供一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法。

本申请提供一种银线型触头烧蚀区域形貌三维粗糙度表征方法，所述方法包括以下步骤：

获取触头表面形貌图像以及表面形貌图像对应的原始点云数据集；

提取触头表面形貌图像上的触头烧蚀区域轮廓；

将触头烧蚀区域轮廓映射至原始点云数据集，得到与触头烧蚀区域对应的烧蚀区域点云数据集；

拟合烧蚀区域点云数据集，得到触头表面形貌的基准面；

计算烧蚀区域点云数据集与基准面上对应点处的高度偏差，得到校正后点云数据集；

计算校正后点云数据集对应的触头烧蚀区域形貌三维粗糙度的表征参数。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述提取触头表面形貌图像上的触头烧蚀区域轮廓，具体包括：

对触头表面形貌图像进行降噪处理，得到降噪图像；

对触头表面形貌降噪图像进行掩膜处理，得到第三图像；

采用sobel边缘检测算子的方法对第三图像进行处理，提取触头烧蚀区域轮廓。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述对触头表面形貌图像进行降噪处理，得到降噪图像，具体包括：

采用二维伽马函数对触头表面形貌图像进行光照均匀化处理，得到第一图像；

对第一图像进行灰度处理，得到第二图像；

对第二图像进行灰度直方图均衡化处理，得到降噪图像。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，所述拟合烧蚀区域点云数据集，得到触头表面形貌的基准面的方法包括：采用最小二乘法对拟合烧蚀区域点云数据集进行多项式曲面拟合，得到触头表面形貌的基准面。

根据本申请某些实施例提供的技术方案，采用最小二乘法对拟合烧蚀区域点云数据集进行多项式曲面拟合的方法如下：

设待拟合触头表面形貌基准面的方程为：

f(x,y)＝a₀+a₁x+a₂y+a₃x²+a₄xy+a₅y²