[发明专利]磨损图像采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种磨损图像采集系统，其包括，

加载机构，其配置成经由摩擦件施加预定载荷值到待测样品，

一维水平运动位移台，其包括保持待测样品的摩擦基体，所述一维水平运动位移台经由电机驱动往复运动，

电机控制模块，其连接所述电机，电机控制模块发送控制命令致动电机使得所述待测样品与摩擦件在预定载荷值以预定速度摩擦预定次数，

磨痕图像采集模块，其朝向所述待测样品，所述磨痕图像采集模块每隔预定时刻拍摄磨痕图像且保存，

摩擦力采集模块，其在拍摄磨痕图像的同时采集相应的摩擦力信号，

磨痕特征识别模块，其连接所述磨痕图像采集模块识别所述磨痕图像以提取磨痕特征；

磨痕图像处理模块，其连接所述磨痕图像采集模块、摩擦力采集模块和磨痕特征识别模块，其基于所述磨痕图像生成标签及标定相应的摩擦力信号并保存。

2.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，优选的，磨损图像采集系统还包括卷积神经网络模块，其包括卷积层、池化层和全连接层，标签处理后的磨痕图像作为数据集输入卷积神经网络模块中训练学习以得到磨痕图像磨痕特征与摩擦基体使用寿命的对应关系。

3.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，所述磨痕特征识别模块包括，

灰度处理单元，其对所述磨痕图像二值化灰度处理，

滤波单元，其对二值化灰度处理后的磨痕图像滤波去噪后高斯平滑处理，

阈值分割单元，其基于高斯平滑处理后的磨痕图像提取磨损区域，

特征提取单元，其基于所述磨损区域进行边缘检测及霍夫检测获取磨痕特征。

4.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，所述磨痕图像采集模块包括，

相机支座，其包括竖直杆，

相机滑动板，其设在所述竖直杆上，所述相机滑动板在竖直方向上和水平方向相对于所述竖直杆可移动，

工业相机，其连接所述相机滑动板且朝向待测样品。

5.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，所述摩擦力采集模块包括，

应变片，其采集待测样品摩擦力的模拟信号，

数据采集卡，其将所述模拟信号实时转化为电压信号。

6.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，所述一维水平电动位移台包括：

左右支架，其固定在所述基座上；

左右导轨，其固定在所述左右支架；

位移台，其沿所述左右导轨滑动，所述位移台设有用于夹持摩擦基体的基体夹具；

中间支架，其通过丝杠与直流电机相连，所述直流电机通过丝杠带动所述位移台作往复运动。

7.如权利要求1所述的磨损图像采集系统，其中，所述加载机构包括，

加载梁，所述加载梁包括后端的调平结构、前端的卡具及用于连接所述调平结构和所述卡具的中间片梁；

保护套，其覆盖于所述中间片梁上；

应变片，其紧贴于所述中间片梁的两侧以采集摩擦力信号。

8.如权利要求7所述的磨损图像采集系统，其中，所述加载机构保持在支撑架上，所述加载机构设有加载控制机构，其通过螺纹连接加载机构的中间片梁。

9.如权利要求7所述的磨损图像采集系统，其中，所述调平机构保持在支撑架上，所述调平机构螺栓连接调节配重使得未加载时，加载机构与摩擦基体间无摩擦力。

10.一种权利要求1-9中任一项所述磨损图像采集系统的采集方法，其包括以下步骤，

加载机构施加预定载荷值到待测样品，一维水平运动位移台带动所述待测样品与摩擦件在预定载荷值以预定速度摩擦预定次数，

所述磨痕图像采集模块每隔预定时刻拍摄磨痕图像且保存，摩擦力采集模块在拍摄磨痕图像的同时采集相应的摩擦力信号，

磨痕特征识别模块识别所述磨痕图像以提取磨痕特征，磨痕图像处理模块基于所述磨痕图像生成标签及标定相应的摩擦力信号并保存。