一种工业润滑油悬浮水污染检测方法技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，方法包括：获取润滑油灰度图像、每个反光区域的包含边缘和像素点的数据信息，构建水泡曲度指数和水泡结构指数，并对图像进行区域划分，进而对反光区域的信息进行多维度的特征分析。根据每个反光区域对应的包含边缘的像素点数据、水泡曲度指数和水泡结构指数确定润滑油含水显著值，进而判断工业润滑油中的悬浮水污染情况。本发明专利技术通过多维度、多方面对反光区域被圆形水泡包围的特征显著程度、反光区域与工业润滑油的亮度差异和反光区域与工业润滑油的曲边特征进行分析，综合判断润滑油中悬浮水污染情况，提高对污染情况分析的准确性与科学性。提高对污染情况分析的准确性与科学性。提高对污染情况分析的准确性与科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种工业润滑油悬浮水污染检测方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种工业润滑油悬浮水污染检测方法。

技术介绍

[0002]工业润滑油具有减少摩擦、抗腐蚀防锈、密封、缓冲应力等作用，其主要用于机械设备。润滑油中允许的含水量在0.03%一下，但受到潮湿的空气、冷凝水等因素的作用，工业润滑油中可能会出现水分污染的情况，在氧化过程中会生成有机酸导致工业润滑油对机械设备产生腐蚀作用。水分污染会导致工业润滑油的润滑性变差、粘度下降和机械设备的机件生锈，更严重的情况下会引发发动机抱轴、烧瓦等严重机械事故。所以，需要及时对工业润滑油内的水分含量进行监测。
[0003]常用的工业润滑油水分检测方法有重量法、蒸馏法、库仑法、介电常数法和色谱法。其中，重量法和蒸馏法的操作简单，但是对工业润滑油的检测误差过大；库仑法的副反应较多且易受到添加剂或杂质的干扰；介电常数法易受到环境和样品混合不充分的影响；色谱法操作复杂且需要预处理。常用的工业润滑油水分检测方法均需对工业润滑油样品产生损耗，且只能通过抽检的方式判断检测结果，导致检测结果缺少准确性和科学性。还有一种方法是红外光谱法，方便快捷，能提高检测结果的准确性和科学性，但是该方法对环境的要求苛刻并且对应的模型构建也极为复杂。
[0004]现有技术中，根据润滑油背面物体畸变图像信息调整暗像素点的灰度值，得到增强图像，得到润滑油的污染程度的等级，仅根据暗像素点的灰度值调整来判断污染程度，无法对图像中污染部分或悬浮水部分的灰度值不在污染阈值范围内的数据进行判断，从而产生较大误差，最终污染情况分类结果的准确性会变低，无法避免图像噪声对结果的影响；或者，仅根据聚类分析确定最佳预设聚类K值对应的油斑边界混合模糊程度，根据最佳油斑聚类灰度图像内沉积环的数据信息确定待检测润滑油的污染程度评价值，而聚类分析得到污染数据结果可能存在污染情况，也可能将未存在污染情况的数据信息进行错误划分，无法避免图像噪声对结果的影响，降低分析结果的准确性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，所述方法包括：获得至少两个润滑油灰度图像；基于润滑油灰度图像的灰度值分布情况筛选出待分析灰度图像；根据待分析图像的灰度值对待分析图像分割，获得反光区域；根据待分析图像获得润滑油边缘图像；将润滑油边缘图像中包含完整反光区域的部分作为包含边缘；获得包含边缘的第一圆拟合优度；获得包含边缘的曲率分布特征；根据曲率分布特征和第一圆拟合优度构建水泡曲度指数；
分别获得待分析图像和反光区域的灰度特征；获得反光区域的骨架边缘；获得骨架边缘的第二圆拟合优度；根据骨架边缘与对应包含边缘的尺寸相似度、对应反光区域的灰度特征、待分析图像的灰度特征和第二圆拟合优度构建水泡结构指数；将待分析图像进行横向划分获得至少两个划分区域，确定划分区域对应的预设区域系数；根据每个反光区域对应包含边缘的像素点数量、对应的水泡曲度指数、水泡结构指数和反光区域所在的划分区域的区域系数获得润滑油含水显著值；根据润滑油含水显著值检测待分析图像对应的润滑油的悬浮水污染情况。
[0006]进一步的，所述获得包含边缘的曲率分布特征包括：取包含边缘上的任意一个像素点作为起始像素点，设置分组数量；根据分组数量，将相邻像素点分为一组，最后一组不足分组数量的部分从起始像素点起补足，最终获得至少两个像素点组；获得每个像素点组的边缘曲率和所有像素点组的边缘曲率的曲率极差；以曲率极差和每个像素点组的边缘曲率作为曲率分布特征。
[0007]进一步的，所述水泡曲度指数的公式包括：式中，表示水泡曲度指数，表示第一圆拟合优度，表示所有像素点组的边缘曲率的最大值，表示所有像素点组的边缘曲率的最小值，表示第个像素点组的边缘曲率，表示第个像素点组的边缘曲率，为常数系数，表示包含边缘的像素点组的个数，表示绝对值函数。
[0008]进一步的，所述获得反光区域的方法包括：对待分析图像使用最大类间方差法，获得反光阈值；对待分析图像中灰度值大于等于反光阈值的像素点进行区域分析，获得多个反光区域。
[0009]进一步的，所述分别获得待分析图像和反光区域的灰度特征包括：选出待分析图像中灰度值小于反光阈值的像素点，作为特征像素点；以特征像素点的灰度值均值和方差作为待分析图像的灰度特征；反光区域的像素点的灰度值的均值和标准差作为反光区域的灰度特征。
[0010]进一步的，所述水泡结构指数的公式包括：式中，表示水泡结构指数，表示反光区域的像素点的灰度值的均值，表示特征像素点的灰度值均值，表示反光区域的像素点的灰度值的标准差，表示特征像素点的灰度值方差，表示第二圆拟合优度，表示骨架边缘的尺寸，表示对应的包含边
缘的尺寸，表示修正系数。
[0011]进一步的，所述润滑油含水显著值的公式包括：式中，表示润滑油含水显著值，表示第个包含边缘所在划分区域对应的预设区域系数，表示第个反光区域对应包含边缘内的像素点数量，表示所有包含边缘内的像素点均值，表示第个反光区域对应的水泡曲度指数，表示第个反光区域对应水泡结构指数，表示以自然常数为底的指数函数，表示待分析图像中反光区域的数量。
[0012]进一步的，所述检测待分析图像对应的润滑油的悬浮水污染情况包括：若待分析图像对应的润滑油含水显著值小于预设第一显著值阈值，则待分析图像对应的润滑油不存在悬浮水污染；若待分析图像对应的润滑油含水显著值大于等于预设第一显著值阈值且小于预设第二显著值阈值，则待分析图像对应的润滑油存在悬浮水污染，需进行脱水处理；若待分析图像对应的润滑油含水显著值大于等于预设第二显著值阈值，则待分析图像对应的润滑油存在严重悬浮水污染，润滑油不可继续使用。
[0013]进一步的，所述筛选出待分析灰度图像包括：根据润滑油灰度图像的灰度值分布情况获得灰度极差，若灰度极差大于等于预设第一阈值，则润滑油灰度图像为待分析灰度图像。
[0014]进一步的，所述获得反光区域的骨架边缘的方法包括：根据K3M算法将反光区域的边缘分为两部分，选出其中距离反光区域对应的包含边缘最近的部分作为反光区域的骨架边缘。
[0015]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实施例通过获取润滑油灰度图像、润滑油边缘图像、每个反光区域的包含边缘和像素点的数据信息，构建水泡曲度指数和水泡结构指数。水泡曲度指数反映了该反光区域外侧被圆形水泡包围的特征显著程度，能够确定反光区域是否为润滑油中水泡上反光部分。水泡结构指数反映了反光区域与工业润滑油的亮度差异以及曲边特征，进一步确定反光区域是否为润滑油中水泡上反光部分。对反光区域的信息进行多维度的特征分析，能够提高反光区分类的准确性，避免图像噪声对结果造成的影响。根据每个反光区域对应的包含边缘的像素点数据、水泡曲度指数和水泡结构指数确定润滑油含水显著值，进而判断工业润滑油中的悬浮水污染情况。本专利技术通过多维度、多方面对反光区域被圆形水泡包围的特征显著程度、反光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获得至少两个润滑油灰度图像；基于润滑油灰度图像的灰度值分布情况筛选出待分析灰度图像；根据待分析图像的灰度值对待分析图像分割，获得反光区域；根据待分析图像获得润滑油边缘图像；将润滑油边缘图像中包含完整反光区域的部分作为包含边缘；获得包含边缘的第一圆拟合优度；获得包含边缘的曲率分布特征；根据曲率分布特征和第一圆拟合优度构建水泡曲度指数；分别获得待分析图像和反光区域的灰度特征；获得反光区域的骨架边缘；获得骨架边缘的第二圆拟合优度；根据骨架边缘与对应包含边缘的尺寸相似度、对应反光区域的灰度特征、待分析图像的灰度特征和第二圆拟合优度构建水泡结构指数；将待分析图像进行横向划分获得至少两个划分区域，确定划分区域对应的预设区域系数；根据每个反光区域对应包含边缘的像素点数量、对应的水泡曲度指数、水泡结构指数和反光区域所在的划分区域的区域系数获得润滑油含水显著值；根据润滑油含水显著值检测待分析图像对应的润滑油的悬浮水污染情况。2.根据权利要求1所述的一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，其特征在于，所述获得包含边缘的曲率分布特征包括：取包含边缘上的任意一个像素点作为起始像素点，设置分组数量；根据分组数量，将相邻像素点分为一组，最后一组不足分组数量的部分从起始像素点起补足，最终获得至少两个像素点组；获得每个像素点组的边缘曲率和所有像素点组的边缘曲率的曲率极差；以曲率极差和每个像素点组的边缘曲率作为曲率分布特征。3.根据权利要求2所述的一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，其特征在于，所述水泡曲度指数的公式包括：式中，表示水泡曲度指数，表示第一圆拟合优度，表示所有像素点组的边缘曲率的最大值，表示所有像素点组的边缘曲率的最小值，表示第个像素点组的边缘曲率，表示第个像素点组的边缘曲率，为常数系数，表示包含边缘的像素点组的个数，表示绝对值函数。4.根据权利要求1所述的一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，其特征在于，所述获得反光区域的方法包括：对待分析图像使用最大类间方差法，获得反光阈值；对待分析图像中灰度值大于等于反光阈值的像素点进行区域分析，获得多个反光区域。5.根据权利要求4所述的一种工业润滑油悬浮水污染检测方法，其特征在于，所述分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵之玉，郑艳，张景华，郭孟凯，袁长春，
申请(专利权)人：卡松科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：