[发明专利]一种四球摩擦试验磨斑图像磨痕方向自动定位方法

说明书

本发明的一种四球摩擦试验磨斑图像磨痕方向自动定位方法，首先对采集到的不具备明显色彩的磨痕图像进行灰度化处理，加大了图像的处理速度，通过对灰度磨斑图进行边缘检测，得到边缘检测图，再通过对边缘检测图进行循环旋转，已得到若干组水平标记值，最终通过得到的最大水平标记值得到磨痕方向角。本发明利用边缘信息可以精确的确定磨痕的方向角，克服试验人员因经验不足或欠缺带来的测量精度。且无需进行多次对比分析，即可得到精确的磨痕方向角。

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，具体涉及一种利用边缘信息进行磨痕方向自动定位的方法。

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，我们提出了一种基于边缘信息的磨痕方向自动定位方法。

发明内容

本发明的目的在于提供的一种四球摩擦试验磨斑图像磨痕方向自动定位方法，决了现有的测定方法中由于试验人员的感知误差，导致的测量精度不准确等缺陷。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

本发明提供的一种四球摩擦试验磨斑图像磨痕方向自动定位方法，包括以下步骤：

步骤S1，四球摩擦试验结束后，采集试验所使用的三个底部钢球上的磨斑图像F；

步骤S2，将采集到的彩色磨斑图像F进行灰度化处理，得到灰度磨斑图f；

步骤S3，通过边缘检测算子对灰度磨斑图f进行边缘检测，用来提取磨斑图中的磨痕，得到磨斑边缘图E；

步骤S4，将上述所得到的磨斑边缘图E第一次以α＝0的旋转角度进行旋转，得到旋转了α的旋转边缘图E_α；

步骤S5，计算上述所得的旋转边缘图E_α中第x行从(x,1)到(x,y)的连续边缘的长度，得到行边缘长图d_α；

步骤S6，对上述所得的长边缘图d_α从左到右进行逐行扫描滤波处理，保留每行中连续长超过一定值T的边缘，得到行滤波图h_α；

步骤S7，计算旋转边缘图E_α的水平标记S_α；

步骤S8，当α<180°时，则需以迭代法循环执行步骤S4到步骤S7；

步骤S9，当α≥180°时，则根据水平标记S_α确定磨斑图像方向水平角θ。

优选地，步骤S1中，所述磨斑图像F的像素大小为M×N，所述磨斑图像F的任一像素点的坐标为(x,y)，则x和y分别表示该像素点的行和列，且x和y均为整数。

优选地，步骤S2中，所述灰度磨斑图像f中像素点(x,y)的灰度值为f(x,y)，则f(x,y)的计算式如式(1)所示：

f(x,y)＝0.3·R(x,y)+0.59·G(x,y)+0.11·B(x,y) (1)