基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法技术

本发明专利技术涉及切削液浓度测量方法领域，尤其是基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法。该方法包括以下步骤：A)利用光线发射模块以一定角度向切削液中发射光线，光线从空气进入切削液中，从而发生一定角度的偏斜，利用探测器对光线进行接收后进行光强测量并得到具有二义性的光强测量值；B)将摄像头置于待测切削液的水平面正上方，拍摄切削液粒子颗粒的图像，进行图像处理后得到图像粒子密集度和粒子浓度测量值。本发明专利技术通过光线发射模块、探测器协同对照测量，然后进行图像和数据处理，二者得到的测量值相互对照验证，提高了一般测量的精确度，效率稳定，适用于各种水下粒子浓度检测环境。度检测环境。度检测环境。

【技术实现步骤摘要】
基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法


[0001]本专利技术涉及切削液浓度测量方法领域，尤其是基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法。

技术介绍

[0002]切削液浓度检测可以通过溶液的折射率进行。现有的折射率方法有光栅衍射测量法，检测大多利用折射率红外激光器发射激光束，通过计量探测器接收到的红外光强来进行浓度的测量,由于随着浓度的变化，探测器接收到强呈现类似于正态分布的特征先递增再递减，故对应的光强值可能存在两个浓度，导致该测量方法需要限定浓度范围造成测量范围较窄，存在局限性。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决
技术介绍
中描述的技术问题，本专利技术提供了一种基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，通过光线发射模块、探测器协同对照测量，然后进行图像和数据处理，二者得到的测量值相互对照验证，提高了一般测量的精确度，效率稳定，适用于各种水下粒子浓度检测环境。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，该方法包含以下步骤：
[0006]A)利用光线发射模块以一定角度向切削液中发射光线，光线从空气进入切削液中，从而发生一定角度的偏斜，利用探测器对光线进行接收后进行光强测量并得到具有二义性的光强测量值；
[0007]B)将摄像头置于待测切削液的水平面正上方，拍摄切削液粒子颗粒的图像，进行图像处理后得到图像粒子密集度和粒子浓度测量值；
[0008]C)把浓度预估值和粒子浓度测量值进行数据联合对比参照，将处理结果进行分析从而计算得到当前的切削液粒子浓度。
[0009]具体地，所述光线发射模块为激光红外发射器。
[0010]具体地，所述光线发射模块发射的光线为红外激光束。
[0011]具体地，所述探测器为接收切削液中偏斜光线的红外激光探测器。
[0012]具体地，所述摄像头与图像采集模块电连接。
[0013]具体地，所述图像采集模块与NanoPi开发板电连接。
[0014]具体地，所述NanoPi开发板为运行有嵌入式系统的NanoPi
‑
ARM开发板。
[0015]具体地，所述摄像头与切削液的水平面相互垂直。
[0016]具体地，步骤B)中，所述图像处理方法为：
[0017]步骤一、将拍摄的图像进行灰度化处理；
[0018]步骤二、把灰度化处理完成的图像利用大津法获得环境阈值，将其转化为适用于环境的二值化图像；
[0019]步骤三、把二值化图像利用Canny算子进行轮廓提取，将符合粒子颗粒的轮廓放入数据结构容器中并统计其个数；
[0020]步骤四、计算当前图像像素中的水下粒子的密集度；
[0021]步骤五、再通过密集度拟合仿真的曲线获得对应的浓度测量值，保存供后续使用。
[0022]具体地，所述灰度化处理方法为，首先读取图像中的每个像素点的RGB值，通过公式转换后，RGB值＝0.35*R+0.60*G+0.1*B，把图像进行灰度化处理，其中，R代表红色分量，G代表绿色分量，B代表蓝色分量。
[0023]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，通过光线发射模块、探测器协同对照测量，然后进行图像和数据处理，二者得到的测量值相互对照验证，提高了一般测量的精确度，效率稳定，适用于各种水下粒子浓度检测环境。
附图说明
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0025]图1为本专利技术的光线发射模块和探测器的示意图；
[0026]图2为本专利技术的流程图；
[0027]图中1.光线发射模块，2.摄像头。
具体实施方式
[0028]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]图1为本专利技术的光线发射模块和探测器的示意图；图2为本专利技术的流程图。
[0030]结合附图1和附图2所示，一种基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，该方法包含以下步骤：
[0031]A)利用光线发射模块1以一定角度向切削液中发射光线，光线从空气进入切削液中，从而发生一定角度的偏斜，利用探测器对光线进行接收后进行光强测量并得到具有二义性的光强测量值；
[0032]B)将摄像头2置于待测切削液的水平面正上方，拍摄切削液粒子颗粒的图像，把拍摄的图像发送给NanoPi开发板进行图像处理后得到图像粒子密集度和粒子浓度测量值；
[0033]C)把浓度预估值和粒子浓度测量值进行数据联合对比参照，将处理结果发送给NanoPi开发板进行分析从而计算得到当前的切削液粒子浓度,扩展了水下粒子浓度设备的测量范围，提高了水下粒子浓度测量的精确度。
[0034]首先利用探测器对水下粒子浓度进行探测，通过计算分析探测器接收的红外光强变化进而得到预估值，由于水下粒子浓度递增过程时，探测器的接收光强先递增后降低，符合正态分布曲线的变化，测量的水下粒子浓度具有二义性，然后作一步处理与分析。利用摄像头2采集拍摄水下的粒子颗粒的图像，进行图像处理与分析，对图像的粒子密集度进行统计测量，由拟合的水下粒子浓度函数曲线进而得到粒子浓度测量值，将采集到的图像进行灰度化、二值化，利用特定算法统计图像中符合要求的粒子轮廓的边缘特征，进行统计进行测量。
[0035]光线发射模块1为激光红外发射器。
[0036]光线发射模块1发射的光线为红外激光束。
[0037]探测器为接收切削液中偏斜光线的红外激光探测器。
[0038]摄像头2与图像采集模块电连接。
[0039]图像采集模块与NanoPi开发板电连接。
[0040]NanoPi开发板为运行有嵌入式系统的NanoPi
‑
ARM开发板。
[0041]摄像头2与切削液的水平面相互垂直。
[0042]步骤B)中，所述图像处理方法为：
[0043]步骤一、将拍摄的图像进行灰度化处理；
[0044]步骤二、把灰度化处理完成的图像利用大津法获得环境阈值，将其转化为适用于环境的二值化图像；
[0045]步骤三、把二值化图像利用Canny算子进行轮廓提取，将符合粒子颗粒的轮廓放入数据结构容器中并统计其个数；
[0046]步骤四、计算当前图像像素中的水下粒子的密集度；
[0047]步骤五、再通过密集度拟合仿真的曲线获得对应的浓度测量值，保存供后续使用。
[0048]灰度化处理方法为，首先读取图像中的每个像素点的RGB值，通过公式转换后，RGB值＝0.35*R+0.60*G+0.1*B，把图像进行灰度化处理，其中，R代表红色分量，G代表绿色分量，B代表蓝色分量。
[0049]以上述依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征是，该方法包含以下步骤：A)利用光线发射模块(1)以一定角度向切削液中发射光线，光线从空气进入切削液中，从而发生一定角度的偏斜，利用探测器对光线进行接收后进行光强测量并得到具有二义性的光强测量值；B)将摄像头(2)置于待测切削液的水平面正上方，拍摄切削液粒子颗粒的图像，进行图像处理后得到图像粒子密集度和粒子浓度测量值；C)把浓度预估值和粒子浓度测量值进行数据联合对比参照，将处理结果进行分析从而计算得到当前的切削液粒子浓度。2.根据权利要求1所述的基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征在于：所述光线发射模块(1)为激光红外发射器。3.根据权利要求1所述的基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征在于：所述光线发射模块(1)发射的光线为红外激光束。4.根据权利要求1所述的基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征在于：所述探测器为接收切削液中偏斜光线的红外激光探测器。5.根据权利要求1所述的基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征在于：所述摄像头(2)与图像采集模块电连接。6.根据权利要求5所述的基于激光照射和图像处理的切削液浓度测量的方法，其特征在于：所述图像采集模块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：高加杰，
申请(专利权)人：江苏因勒维特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：