[發明專利]一種鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的自動檢測方法

有效

• 申請號: 201710597205.6
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107392899B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 肖梅;趙國玉;張雷;徐婷
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/60
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明提供的一種鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的自動檢測方法，首先將采集到的鋼球的磨斑圖像進行灰度化處理；將得到的灰度磨斑圖像f進行旋轉，得到旋轉磨斑圖像f_θ；在得到的旋轉磨斑圖像中選取基準區域和2s個對比區域，并計算第k個對比區域和其相鄰八個方向區域塊與基準區域之間的灰度差，并取最小值作為基準區域與第k個對比區域之間的差異度，以此類推計算所有對比區域和基準區域的差異度，并將所有差異度之和作為方向角θ的磨痕差異度，最后通過磨痕差異度計算磨痕水平角；本發明的檢測方法以區域塊為處理對象，并以中心區域為基準區域，處理的結果思路不一致，速度更快，結果也更為精確。

技術領域

本發明屬于汽車運行材料性能分析領域，具體涉及一種鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的自動檢測方法。

背景技術

隨著計算機技術的飛速發展，圖像分析與處理技術被廣泛應用于汽車行業的各個領域，例如：汽車運行材料領域中，利用四球摩擦試驗機進行抗磨性試驗，通過測量磨斑直徑來評定潤滑劑抗磨性。在磨斑直徑的測量過程中，操作人員利用量測工具(如：游標卡尺或直尺)對三個底球的磨斑直徑分別進行兩次測量，第一次測量方向是沿著磨痕方向，第二次測量方向與第一次測量方向相垂直，即磨痕的垂直方向，測量過程中，兩次測量方向需要試驗人員對其進行定性感知判斷。而當試驗人員的出現感知誤差或經驗不足時，將會導致確定的磨痕方向與實際出現偏差，進而導致磨斑直徑的測量會出現誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的自動檢測方法，解決了現有鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的測量通過試驗人員的定性感知而導致的誤差。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案具體是：

本發明提供的一種鋼球磨斑圖像的磨痕水平角的自動檢測方法，包括以下步驟：

第一步，在鋼球摩擦試驗結束后，通過高倍電子顯微鏡或掃描電鏡采集磨斑圖像，并將采集到的磨斑圖像標記為F；

第二步，通過加權平均法對采集到的磨斑圖像F進行灰度化處理，得到灰度磨斑圖f；

第三步，將第二步中所得的灰度磨斑圖f圍繞圖像中心點O順時針旋轉θ度，得到旋轉磨斑圖f_θ，其大小為m_θ×n_θ；

第四步，以第三步中所得的旋轉磨斑圖f_θ的中心點為中心，任意選取一區域作為基準區域A_θ；

第五步，在第三步中所得的旋轉磨斑圖f_θ的中心水平方向上，以基準區域A_θ為中心，分別向兩側對稱選取與基準區域A_θ大小和形狀均相同的s個區域塊作為對比區域D_θ，共得2s 個對比區域；

第六步，分別計算對比區域D_θ中的第k個對比區域和與對比區域相鄰的八個方向的區域塊與基準區域A_θ之間的灰度差，并在所得的九個灰度差中取最小值作為對比區域和基準區域A_θ的差異度

第七步，計算同一方向角θ下的所有對比區域D_θ和基準區域A_θ的差異度，并將所得的差異度之和作為方向角θ下的磨痕差異度C_θ；

第八步，根據第七步所得的磨痕差異度C_θ，計算磨斑磨痕的水平角

優選地，第一步中，所述磨斑圖像F的像素大小為m×n，所述磨斑圖像F的任一像素點的坐標為(x,y)，則x和y分別表示該像素點的行和列，x和y均為整數，且1≤x≤m,1≤y≤n。

優選地，第二步中，所得灰度磨斑圖f中像素點(x,y)的灰度值為f(x,y)，則f(x,y)的計算式如式(1)：