[发明专利]一种基于图像处理的发动机润滑油清净分散性测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油的清净分散性测定方法，特别是一种基于图像处理的发动机润滑油清净分散性测定方法。

背景技术

发动机是汽车的心脏，汽车运转过程中发动机内有许多相互摩擦运动的金属表面，这些部件运动速度快、工作环境差。发动机润滑油，被誉为汽车的“血液”，对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减磨等作用，可降低发动机零件的磨损，延长其使用寿命。随着发动机工作时间的延续，润滑油在高温下的氧化、机械零件的磨损产物、使用过程中的燃油和水分的混入其中，这些原因都将使润滑油受到污染，导致油品下降，甚至丧失润滑油的效能。对润滑油进行实时监测，一方面发现润滑油质量的变化，做到按需要更换润滑油，降低运行成本；另一方面可提前预知机器技术状态，进而及时发现机器的故障征兆及预报设备可能发生的故障，有针对性地进行维护和修理。

目前，发动机润滑油的监测最常用的方法主要是通过油滴斑点试验，具体操作为：首先，用金属或玻璃棒把从发动机内取出的油样滴一滴在滤纸上，静置3个小时以上，滤纸上便形成颜色不同的晕环似的斑痕，斑痕的图像因滤纸、润滑油质量及污染物不同而不同，一般都显示三个或更多的晕环：沉积环、扩散环和油环。其次，手工勾勒出扩散环和油环，并用人工直尺法测量扩散环和油环的直径。再次，重复测量多组扩散环和油环的直径数据，计算每组扩散环和油环直径的比值(扩散环和油环直径的之比为清净分散性系数)，并取平均值作为该润滑油的清净分散性系数，清净分散性系数值越大，表明润滑油分散性越好，反之亦反。

传统的人工直尺法存在以下问题：一是测量过程费时、费力，为了提高精度常常需要进行多次测量；二是测量精度不高。由于实际中无论是扩散环还是油环，都不是标准圆形，而且两环质心一般不重合，这样测得的扩散环和油环直径的就容易存在误差，造成测量精度不高，即使是多次测量也无法保证测量的精度。

综上，研究一种快速、准确地测定发动机润滑油清净分散性的方法，对于快速、准确判定润滑油的质量尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种基于图像处理的发动机润滑油清净分散性测定方法，该方法依据沉淀区、扩散区和油环区对亮度的具有不同透射率的特性，自动检测扩散区和油环区，从而测定清净分散性的原理。本发明的计算简单、精度高，且运行时间短，适合在实时的系统中采用。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以解决：

一种基于图像处理的发动机润滑油清净分散性测定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将发动机油样滴一滴在滤纸上，得到油斑；

步骤2：用照相机采集油斑的RGB彩色图像f，并将得到的RGB彩色图像f输入计算机，RGB彩色图像f的大小为M×N；(R(x,y),G(x,y),B(x,y))分别表示像素(x,y)的R分量值、G分量值和B分量值，1≤x≤M，1≤y≤N，x和y均为整数；

步骤3：将油斑图像去噪，得到去噪后的RGB彩色图像；

步骤4：将去噪后的RGB彩色图像转换至HSI颜色模型；

步骤5：对HIS颜色模型的S分量进行图像分割，得到油斑的饱和度分割图MS；

步骤6：提取饱和度差异图CS；

步骤7：计算饱和度差异图CS的像素数NS；

步骤8：对HIS颜色模型的I分量图像分割，得到油斑的密度分割图MI；

步骤9：提取密度差异图CI；

步骤10：计算密度差异图CI的像素数NI；

步骤11：利用式8计算油品的清净分散性系数K：

K=NSNI]]>     （式8）。

进一步的，所述步骤3中对油斑图像去噪采用中值滤波法。

进一步的，所述步骤4中所使用的转换公式如下：