为了研究声光调Q YAG脉冲激光在线修整青铜结合剂金刚石砂轮,采用数值仿真和试验相结合的方法,在考虑金刚石石墨化过程的基础上,通过有限元数值模拟的方法建立了3维单脉冲激光烧蚀金刚石磨粒的数学模型和传热模型,研究了脉冲激光参量(离焦量、脉宽和激光功率)对金刚石磨粒去除厚度的影响规律,为激光修整参量选择提供了指导。结果表明,激光功率、脉宽和离焦量是影响脉冲激光金刚石磨粒去除厚度的最直接的因素,金刚石磨粒去除厚度随着激光功率的增加而变大;随着脉宽的增加而减少;随着离焦量的增加而减少。借助CCD和激光三角位移测量仪对砂轮表面跳动进行在线监测、采用闭环控制系统控制Q开关,实现了砂轮的在线修整,获得了良好的地形地貌,降低了砂轮圆跳动度误差,达到良好的修整效果。

为了快速无损检测草莓硬度, 连续5天采集了草莓高光谱数据和硬度信息, 提出一种基于高光谱多指数阈值逐层分割的硬度预测方法。首先分析各组分(果肉、霉变果肉、草莓籽和萼片)的光谱反射率差异并确定特征波段, 利用特征波段构建新的归一化特征指数, 完成分割阈值的确定, 采用逐层分割的方法以排除无关部分的干扰; 通过连续投影算法、主成分分析法及2次组合降维来降低光谱信息冗余度并提取特征, 利用随机森林与偏最小二乘法分别对原始光谱及降维后特征建立回归模型, 并确立最佳预测模型; 最后利用最佳预测模型对草莓果肉部分进行硬度拟合, 得到硬度分布图像, 实现了草莓硬度预测结果的直观显示。结果表明, 基于2次降维建立的偏最小二乘模型效果最好, 测试集和预测集的相关系数分别为0.9101和0.9099, 测试集均方根误差为0.1344。该研究为草莓硬度的无损检测和显示提供了参考。