[发明专利]一种基于边缘检测的银线型触头烧蚀区域识别方法

说明书

本发明涉及一种基于边缘检测的银线型触头烧蚀区域识别方法，其方法主要为：将银线型触头烧蚀区域分解到红色、绿色、蓝色三个颜色的强度分量，通过加权平均得到每个坐标的强度值；将单色矩阵均衡化处理，使得在矩阵色阶上的分布更加均衡，提高了烧蚀区域与非烧蚀区域的对比度，改善了主观视觉效果。对零一化矩阵进行局部最小值运算、孔洞填充与局部最大值融合运算，提高了检测的精度和完整性；结合差分的思想得到银线型触头烧蚀区域图像。本发明的检测方法具有通过简单参数选择，有效的检测银线型触头烧蚀区域，方法简单，方便后续对触头表面粗糙度参数和表面成分的定量统计计算和分析，工厂可对这些数据加以利用发现生产中的问题并进行改善，有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及可靠性技术领域，尤其涉及一种基于边缘检测的银线型触头烧蚀区域识别方法。

背景技术

继电器在温度、振动、湿度等综合应力下工作，会发生机械、化学、热、电等一系列的破坏作用，导致完好的表面出现深坑、凸起等，接触表面形貌逐步损坏。接触压力、接触电阻等参数的改变，使接触性能下降，进而破坏继电器的正常工作，缩减继电器使用寿命。因此，识别继电器触头表面烧蚀区域，充分了解触头的表面形貌是必要的。基于图像处理的边缘检测技术由于经济、方便、实时和泛的应用范围使其成为实际生产和生活中边缘检测的关键技术。因为银线型触头表面在高倍镜头下表面分布不均匀，导致拍摄的图像上会显示杂点和与烧蚀区域相似的斑点纹路，所以在边缘检测和烧蚀区域识别上又增加了难度。单一经典算子只能检测触头烧蚀区域的基本轮廓边缘，无法得到具体的烧蚀区域轮廓，或者检测出复杂边缘，但无法从复杂边缘中识别和分离烧蚀区域与非烧蚀区域。

本发明提出的技术方案将复杂的银线型触头烧蚀区域边缘识别问题转化为简单的边缘检测问题。本发明的方法首先将银线型触头烧蚀区域分解到红色、绿色、蓝色三个颜色的强度分量，通过加权平均得到每个坐标的强度值；将单色矩阵均衡化处理，提高了烧蚀区域与非烧蚀区域的对比度，改善了主观视觉效果。对零一化矩阵进行局部最小值运算、孔洞填充与局部最大值运算，提高了检测的精度和完整性；结合差分的思想得到银线型触头烧蚀区域边缘图像。本发明提出的方法简单，触头烧蚀区域识别完整，方便了后续对烧蚀区域进行准确的粗糙度计算与表面成分分析，工厂可根据精确的数据发现生产中的问题并进行改善，具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于边缘检测的银线型触头烧蚀区域识别方法，用于解决现有技术中继电器烧蚀区域粗糙度计算与成分分析精度不高的问题。

为达上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于边缘检测的银线型触头烧蚀区域识别方法，具体包括如下步骤：

S1：识别各颜色分量强度。对触头烧蚀区域中的RGB三个颜色分量(R：Red，G：Green，B：Blue)，即红、绿、蓝三原色，分别识别三个颜色分量的强度矩阵。

S2：单色化处理。给三个颜色分量强度分配不同的权值，通过加权平均得到每个坐标的强度值。

S3：矩阵强度均衡化。对每一个强度值对应的坐标个数进行统计，坐标强度值为[0，L-1]范围的数字矩阵的直方图的离散函数为h(r_k)＝n_k，其中r_k是第k级灰度，n_k是矩阵中强度值为r_k的坐标点个数。强度值为r_k发生的概率估计值为：

其中n表示矩阵中坐标的总个数，即：

考虑连续函数并用变量r代表待增强矩阵的强度值。假设将r归一化到区间[0，1]，其中边界值0代表白色、1代表黑色。最后用离散公式将其转化到区间[0，L-1]内。

S4：强度矩阵零一化。针对S3中矩阵[0，L-1]的强度值，选择合适的阈值对矩阵强度矩阵进行零一化处理，得到图像M1(x，y)。