镀层表面轮廓曲线分形维数计算方法的评价

作者:吴成宝; 田巨; 刘传生; 陈峥华; 王舰; 龚煜; 李璐瑶
来源:电镀与涂饰, 2017, 36(08): 403-408.
DOI:10.19289/j.1004-227x.2017.08.004

摘要

镀层表面轮廓曲线具有分形结构,可以用分形维数(D)来定量表征。为了验证现有D值测算方法的准确性,利用W–M分形函数生成了具有不同D值的标准表面轮廓曲线,并用垂直截面法、尺码法、盒维数法、方差法、结构函数法、协方差加权法、功率谱法、均方根法共8种方法计算了其D值。研究表明,尺码法的相对误差范围在6.20%22.77%之间,平均相对误差最大,为16.76%;其次是协方差加权法,其相对误差范围为2.17%21.35%,平均相对误差为11.73%;盒维法、功率谱法和方差法的平均相对误差分别为8.61%、6.92%和5.25%;均方根法和垂直截面法的相对误差范围分别为0.51%9.84%和0.19%3.97%;结构函数法的最大相对误差仅为1.21%,最小相对误差低至0.01%,平均相对误差仅为0.45%。因此,结构函数法最准确,是计算分形维数的最佳方法。

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