磨粒群盒维数计算过程中的参数优选法.pdf

3年5
润滑与密封
第38卷第5期
LUBRICATION ENGINEERING
Vol. 38 No. 5
DOI:10.3969/j.issn.0254-0150.2013.05.003
磨粒群盒维数计算过程中的参数优选法
张怀亮2肖雷邹佰文2
(1.中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083;2.中南大学机电工程学院湖南长沙410083
要:针对磨粒群盒维数计算糈度偏低的问题,提出盒维数计算过程中的参数优选法。研究图像大小、盒子尺寸
边界、统计盒子方式、盒子尺寸增长方式对分形维数的影响规律,利用正交试验确定各因素对盒维数影响的主次顺序
得到影响因素的参数优选组合。计算验证表明:图像大小为500x500像素,盒子尺寸从1像素增长至整个图像大小,
8统计盒子引入的比例参数为.4,盒子尺寸以2,4,6,8,…,2n等差增长时,盒维数计算精度能得到有效提高。
关词:磨粒群图像;分形;盒维数法;正交试验
中图分类号:TH117.1文献标识码;A文章编号:0254-0150(2013)5-013-6
A Parameter Optimization Method of Box Dimension Calculation
for Wear Particle Group
Zhang Huailiang"""Xiao Lei"Zou Baiwer
( 1. State Key Laboratory of High Performance and Complex Manufactuing, Central South University, Changsha
Hunan 410083, China ollege of Mecanal and Eletrical Engineerin, Centra South University, Changsha
Hunan 410083, China)
Abstract To solve the lower accuracy problem using box counting method for wear particle group fractal dimension cal
culation a armer timon mho in box mension calculation was proposed. Te effects of the factors such as the
image size, the box size boundary, box-counting way, box size growth mode on the fractal dimension were analyzed. The
primary and secondary order of the factors influencing the calculation accuracy was determined by an orthogonal test, the
parameter optimization combination was acquired. Te results show that, with image size being 500500 pixel, box size
boundary ranging from one pixel to the entire image size, scaling parameter being 0.4, box size growing with arithmetic
mode, the box dimension calculation accuracy is improved effectively.
Keywords: images of wear particle group; fractal; box counting method; orthogonal test
磨粒群分形维数是衡量磨损状态的重要参子统计方式用于提高盒维数计算精度;彭瑞东等3
数,盒维数法计算简单,易于实现程序化计算,就图像大小、盒子尺寸增长方式对计算精度的影响进
是实现磨粒群分形维数测定的一种有效算法6,但行了深人探讨。前人研究的成果多为考虑单个因素对
受图像大小、盒子尺寸边界、统计盒子方式、盒子尺分形计算的影响,而盒维数的计算是一个各因素相互
寸增长方式等因素的影响,计算精度偏低-8
影响的综合过程,影响因素间的相互作用不能忽视
为提高盒维数计算精度,?jy等∽研究了盒子必须研究多因素参数组合对盒维数计算的影响。
尺寸边界对分形计算的影响,给出了盒子大小的准确1磨粒群分形维数计算的影响因素分析
限制;孙博玲指出了盒维数计算过程中盒子统计
设F是R"上任意的非空有界集合,N。(F)是直径
的缺陷;梁东方、李厚强等2提出了一种新的盒
最大为8,可以覆盖F的最少个数,定义F的上、下
盒维数为:
*基金项目:溯南省科技计划资劻项目(2008K3037)
收稿日期:2012-10-24
Dim,F
640
作者简介:张怀亮(1964-),博士,教授,从事摩擦学研究与
0
故障诊断
通讯作者:肖雷(1989一),男,硕士研究生,研究方向为机械
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设计及理论.E-mail:27139070@qg,com
如果这两个值相等,则称这共同值为F的盒维