[發(fā)明專利]一種基于磨痕灰度相似性的磨痕角自動(dòng)檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010121050.0
• 申請(qǐng)日: 2020-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN111412864B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖梅;張雷;楊冰;王海明;徐婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/26
• 分類號(hào): G01B11/26;G01N3/56;G06K9/38
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

本發(fā)明提供的一種基于磨痕灰度相似性的磨痕角自動(dòng)檢測(cè)方法，建立像素及其鄰域像素在不同傾斜角方向的灰度差；在此基礎(chǔ)上，計(jì)算不同傾斜角下的行灰度變化；基于磨痕方向像素的灰度具有相似性，由行灰度變化達(dá)到最小值的傾斜角可得到該行的接近角；最后，統(tǒng)計(jì)不同接近角的出現(xiàn)頻率，出現(xiàn)頻率最大的多個(gè)接近角計(jì)算得到磨痕角。本發(fā)明將磨痕的灰度特性轉(zhuǎn)化為像素的鄰域灰度差，克服了旋轉(zhuǎn)插值處理中產(chǎn)生的誤差和額外的耗時(shí)；提高了檢測(cè)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種四球摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)定潤滑油潤滑性能的擴(kuò)展應(yīng)用，具體涉及一種利用磨痕方向像素灰度相似性的磨痕自動(dòng)檢測(cè)的方法。

背景技術(shù)

潤滑性好的潤滑油可以保護(hù)機(jī)械、延長工作壽命，常常通過四球磨損試驗(yàn)機(jī)來測(cè)量。根據(jù)我國石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(GB-T 12583-1998和H-T 0762-2005)，潤滑劑抗摩損性能測(cè)定方法為：將三個(gè)直徑為12.7mm的鋼球夾緊在一油盒中，并用試油浸沒，在三球頂部放置一個(gè)直徑的鋼球，在試油溫度達(dá)到75℃±2℃后，施加147N或392N作用力，頂球在一定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)60min，隨后取出底部的三個(gè)鋼球，在測(cè)量精度為0.01mm的顯微鏡下測(cè)量三個(gè)鋼球的磨斑直徑，三個(gè)鋼球共得到六組測(cè)量數(shù)據(jù)，潤滑油或潤滑脂的抗摩性能通過三個(gè)球的六次測(cè)量的摩斑直徑的算術(shù)平均值來評(píng)價(jià)。磨痕方向的確定可以便于磨斑直徑的測(cè)量、擺正磨斑圖像的拍攝角度，以及便于后續(xù)的磨痕強(qiáng)度、密度等后續(xù)的分析處理等等。基于此，我們提出了一種基于磨痕灰度相似性的磨痕角自動(dòng)檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供的一種基于磨痕灰度相似性的磨痕角自動(dòng)檢測(cè)方法，解決了現(xiàn)有的磨痕角測(cè)定方法中由于試驗(yàn)人員的感知誤差，導(dǎo)致的測(cè)量精度不準(zhǔn)確的缺陷。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供的一種基于磨痕灰度相似性的磨痕角自動(dòng)檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1，對(duì)采集得到的彩色磨斑圖像進(jìn)行灰度化處理，得到灰度磨斑圖像；

步驟2，在步驟1中得到的灰度磨斑圖像上任意選取一像素，并在該像素的上方構(gòu)建鄰域；

步驟3，根據(jù)步驟2中得到的鄰域計(jì)算傾斜角方向的灰度差；

步驟4，根據(jù)步驟3中得到的傾斜角方向的灰度差計(jì)算行灰度變化；

步驟5，根據(jù)步驟4中得到的行灰度變化計(jì)算行接近角；

步驟6，根據(jù)步驟5中得到的行接近角計(jì)算行接近角的出現(xiàn)頻率；

步驟7，在步驟6中計(jì)算得到的行接近角的出現(xiàn)頻率選取高頻出現(xiàn)的多個(gè)接近角；

步驟8，根據(jù)步驟7中得到的高頻出現(xiàn)的多個(gè)接近角計(jì)算磨痕角。

優(yōu)選地，步驟2中，構(gòu)建的鄰域的大小為W×2W；構(gòu)建得到的鄰域的像素集為所述近鄰域邊界上的多個(gè)像素點(diǎn)，且每個(gè)像素點(diǎn)滿足下式中的任一式：

{(k，l)|i-W≤k≤i and l＝j(luò)+W}

{(k，l)|f-W≤k＜i and l＝j(luò)-W}

{(k，l)|k＝i-W and j-W≤l≤j+W}。

優(yōu)選地，步驟3中，根據(jù)步驟2中得到的鄰域計(jì)算傾斜角方向的灰度差，具體方法是：

將步驟2中任意選取的像素(i，j)和所構(gòu)建的鄰域中的某一像素(k，l)之間的直線與行軸正向之間所成的角定義為像素(i，j)與其鄰域像素的傾斜角α；

通過下式計(jì)算像素(i，j)與其鄰域上傾斜角α方向的像素(k，l)之間的灰度差：

其中，[]為四舍五入的取整運(yùn)算；α的取值范圍為0°≤α＜180°。