[发明专利]一种双邻域的磨痕角自动检测方法

说明书

本发明提供的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，构建小尺寸的近邻域，建立像素及其近邻域像素的不同方向值的灰度差；在此基础上，计算像素的近邻域像素的差异度，基于差异度的最小值计算相似方向值；接着，构建构建大尺寸的远邻域，和远邻域上与相似方向值对应的兴趣像素；接着，计算像素及其远邻域兴趣像素间的灰度差和差异度；接着，根据差异度值的最小值计算磨痕角方向值；最后，依据磨痕角方向值和远邻域的尺寸可以推算出磨痕角；该方法检测精度高、运行时间短。

技术领域

本发明涉及一种四球摩擦试验机测定润滑油润滑性能的扩展应用，具体涉及一种利用双邻域像素进行磨痕角自动定位的方法。

背景技术

润滑性好的润滑油可以保护机械、延长工作寿命，常常通过四球磨损试验机来测量。根据我国石油化工行业标准(GB-T 12583-1998和H-T 0762-2005)，润滑剂抗摩损性能测定方法为：将三个直径为12.7mm的钢球夹紧在一油盒中，并用试油浸没，在三球顶部放置一个直径的钢球，在试油温度达到75℃±2℃后，施加147N或392N作用力，顶球在一定转速下旋转60min，随后取出底部的三个钢球，在测量精度为0.01mm的显微镜下测量三个钢球的磨斑直径，三个钢球共得到六组测量数据，润滑油或润滑脂的抗摩性能通过三个球的六次测量的摩斑直径的算术平均值来评价。磨痕方向的确定可以便于磨斑直径的测量、摆正磨斑图像的拍摄角度，以及便于后续的磨痕强度、密度等后续的分析处理等等。基于此，我们提出了一种双邻域的磨痕角自动检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双邻域的磨痕角自动检测方法，解决了现有的磨痕角测定方法中由于试验人员的感知误差，导致测量精度不准确的缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种双邻域的磨痕角自动检测方法，包括以下步骤：

步骤1，对采集到的磨斑图像进行灰度化处理，得到灰度磨斑图；

步骤2，在步骤1中得到的灰度磨斑图中任意选取一像素点，且在该像素点的上方构建近邻域；

步骤3，计算该像素点与步骤2中得到的近邻域中所有像素点的灰度差；

步骤4，根据步骤3中得到的近邻域中所有像素点的灰度差计算该近邻域中所有像素的差异度；

步骤5，根据步骤4中得到的该近邻域中所有像素的差异度计算相似方向值；

步骤6，构建步骤2中任意选取的该像素点的远邻域，并根据步骤5中得到的相似方向值构建远邻域的兴趣像素；

步骤7，计算该任意选取的像素点与步骤6中得到的所有兴趣像素之间的灰度差；

步骤8，根据步骤7中得到的灰度差计算远邻域中所有兴趣像素的差异度；

步骤9，根据步骤8中得到的差异度计算磨痕角方向值；

步骤10，根据步骤9中得到的磨痕角方向值计算磨痕角。

优选地，步骤2中，构建的近邻域的大小为(w×2w)；所述近邻域的像素集为所述近邻域边界上，且其坐标值满足下式中任一式的所有像素点：

{(k,l)|i-w≤k≤i and l＝j+w} (2)

{(k,l)|i-w≤ki and l＝j-w} (3)

{(k,l)|k＝i-w and j-w≤l≤j+w} (4)

其中，(k,l)为近邻域像素集中的任一像素点。

优选地，步骤3中，计算该像素点与步骤2中得到的近邻域中所有像素点的灰度差，具体方法是：