《表面輪廓濾波技術濾波一致性問題的研究》是依託南京林業大學，由張浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：表面輪廓濾波技術濾波一致性問題的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張浩
- 依託單位：南京林業大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
在表面計量學領域，以輪廓中線制為基礎的輪廓濾波技術已經形成兩套國際標準體系，它們分別推薦使用高斯濾波器和樣條濾波器提取濾波中線作為輪廓評定基準線。但這兩套現行標準的濾波特性不一致，給表面評定結果比對及標準傳遞帶來困難。針對這一新的問題，本研究擬從樣條濾波器基礎理論入手，研究和構造新型樣條濾波器算法，使其濾波特性逼近於高斯濾波器，進而實現兩套標準評定結果的統一。提出基於樣條濾波器的中心極限定理實現逼近高斯濾波器的思路，構造具有收斂特性的新型樣條濾波器、驗證其中心極限定理並創新性地將樣條濾波器級聯使用,以逼近高斯濾波器的濾波特性、引入抗差權函式構造穩健型樣條濾波器並達成與穩健高斯濾波器一致的濾波結果，最終實現樣條濾波體系與高斯濾波體系的統一。本研究著力解決幾何產品技術規範（GPS）標準傳遞與使用中存在的實際問題，並為表面濾波標準的制定和改進提供一些參考和建議。
結題摘要
在表面計量學領域，以輪廓中線制和區域中面制為基礎的表面形貌濾波技術已經形成兩套國際標準體系，它們分別推薦使用高斯濾波器和樣條濾波器提取輪廓中線或區域中面作為表面評定基準。然而，在二維輪廓評定中，兩套現行標準的濾波特性並不一致，已然影響表面評定結果比對以及標準傳遞；在三維區域評定中，擴展所得三維樣條濾波器的濾波特性又呈現各向異性，勢必導致基準中面扭曲失真。針對這些問題，本研究從樣條濾波器基礎理論入手，研究和構造新型樣條濾波器，使其濾波特性逼近於高斯濾波器，理想地實現了兩套標準評定結果的統一，同時也解決了三維樣條濾波器各向異性問題。其中，分別給出兩種逼近方法，一種是基於中心極限定理的級聯方法，另一種是構造高階逼近樣條濾波器。兩種樣條濾波器與高斯濾波器的傳輸特性偏差均小於1%。此外，本研究對樣條濾波器的邊界條件也進行了分析，並篩選出最優邊界條件替代傳統邊界條件；在以上線性濾波方法的基礎上，引入抗差權函式實現了對應的穩健型樣條濾波器。本研究解決了幾何產品技術規範（GPS）標準傳遞與使用中存在的實際問題，給已有的二維輪廓濾波標準改進提供一些參考和建議，也藉此推動三維區域濾波標準的制定。
