一种抗磨液压油污染颗粒检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种抗磨液压油污染颗粒检测方法。该方法包括：对液压油的铁谱图像中各像素块中像素点的梯度幅值和各像素块的对比度，得到各像素块和与其相邻像素块的纹理相似指标，进而对像素块进行合并获得各图像块；根据各像素点对应的窗口内像素点的梯度方向，得到各像素点对应的窗口内的各流向点对；根据各流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和各流向点对所对应的边缘延长线，确定各流向点对的选择必要性，进而获得各目标区域；根据各目标区域和与其相邻的目标区域的纹理相似指标、各目标区域的原始灰度增强参数，获得增强后的图像，进而判断液压油中是否存在污染颗粒。本发明专利技术提高了液压油污染颗粒的检测精度。颗粒的检测精度。颗粒的检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种抗磨液压油污染颗粒检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种抗磨液压油污染颗粒检测方法。

技术介绍

[0002]在液压装置的机械运动中，液压油中的污染颗粒往往会使液压元件摩擦副的结合面产生早期磨损，使运动件受到损伤，或者堵塞阀口、腐蚀元件，导致液压装置不能正常工作，因此需要对液压油进行检测，判断液压油中是否存在污染颗粒。常用的基于图像处理的方法，通过对增强后的液压油铁谱图像中各种颗粒进行判别，进而确定液压油中是否存在污染颗粒，但是在对采集的图像进行增强时，由于液压油污染颗粒中存在磁性颗粒和非磁性颗粒，非磁性颗粒不受铁谱仪的磁场作用，会与磁性颗粒产生重叠，导致区域整体的灰度增强效果较差，因此需要对灰度增强进行优化，现有的多段线性灰度化对于灰度值相近的重叠边缘增强效果不佳，进而使得液压油污染颗粒的检测精度较低。

技术实现思路

[0003]为了解决现有方法在对液压油污染颗粒进行检测时存在的检测精度较低的问题，本专利技术的目的在于提供一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提供了一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，该方法包括以下步骤：获取待检测液压油的铁谱图像；对所述铁谱图像进行划分获得各像素块，根据各像素块中像素点的梯度幅值和各像素块对应的对比度，得到各像素块和与其相邻的像素块的纹理相似指标；基于所述纹理相似指标对像素块进行合并处理获得各图像块；以各图像块中的各像素点为中心，构建各像素点对应的窗口；根据各像素点对应的窗口内像素点的梯度方向，得到各像素点对应的窗口内的各流向点对；基于各流向点对中各像素点的梯度方向获得各流向点对所对应的边缘延长线；根据各流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和各流向点对所对应的边缘延长线，确定各流向点对的选择必要性；基于所述选择必要性和所述各图像块的边缘像素点获得各目标区域；获取各目标区域的原始灰度增强参数，根据各目标区域和与其相邻的目标区域的纹理相似指标、各目标区域的原始灰度增强参数，确定各目标区域的目标灰度增强参数，基于所述目标灰度增强参数获得增强后的图像；基于所述增强后的图像，判断待检测液压油中是否存在污染颗粒。
[0004]优选的，所述基于所述纹理相似指标对像素块进行合并处理获得各图像块，包括：对各像素块重复进行合并处理，所述合并处理包括：判断各像素块和与其相邻的每个像素块的纹理相似指标是否大于纹理相似指标阈值，若大于，则将对应的两个像素块进行合并处理，判断合并后的像素块和与其相邻的每个像素块的纹理相似指标是否大于纹理相似指标阈值，若大于，则将对应像素块进行合并处理，若小于等于，则保留原有的像素
块，以此类推，将最终获得的每个合并区域记为一个图像块。
[0005]优选的，所述根据各像素点对应的窗口内像素点的梯度方向，得到各像素点对应的窗口内的各流向点对，包括：对于任一图像块中的第i个像素点：判断第i个像素点对应的窗口内是否存在两个相邻像素点的梯度方向相向，若存在，则将对应的两个相邻像素点作为一个流向点对。
[0006]优选的，所述根据各流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和各流向点对所对应的边缘延长线，确定各流向点对的选择必要性，包括：对于任一图像块中的第j个流向点对：基于第j个流向点对所对应的边缘延长线，将第j个流向点对所在的图像块划分为两个子区域，将第j个流向点对划分出的两个子区域的纹理相似指标记为第一相似指标；统计第j个流向点对所对应的窗口内流向点对的数量；以自然常数为底数，以所述第一相似指标为指数的指数函数的值作为第一特征指标；将所述第一特征指标的倒数作为纹理差异程度；计算第j个流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和所述纹理差异程度的乘积，并进行归一化处理，将归一化结果作为第j个流向点对的选择必要性。
[0007]优选的，所述根据各像素块中像素点的梯度幅值和各像素块对应的对比度，得到各像素块和与其相邻的像素块的纹理相似指标，包括：采用如下公式计算第q个像素块和与其相邻的第p个像素块的纹理相似指标：其中，为第q个像素块和与其相邻的第p个像素块的纹理相似指标，为第q个像素块中像素点的数量，为与第q个像素块相邻的第p个像素块中像素点的数量，为第q个像素块中第i个像素点的梯度幅值，为第q个像素块中第i+1个像素点的梯度幅值，为第p个像素块中第i个像素点的梯度幅值，为第p个像素块中第i+1个像素点的梯度幅值，为归一化函数，为第q个像素块的对比度，为第p个像素块的对比度，为自然常数，为取绝对值，为预设调节参数。
[0008]优选的，所述基于各流向点对中各像素点的梯度方向获得各流向点对所对应的边缘延长线，包括：分别过各流向点对的中心，作一条同时垂直于各流向点对中两个像素点的梯度方向的直线，将所述直线记为各流向点对所对应的边缘延长线。
[0009]优选的，所述基于所述选择必要性和所述各图像块的边缘像素点获得各目标区域，包括：分别判断各流向点对的选择必要性是否大于等于必要性阈值，若大于等于，则将对应的流向点对的中心作为目标区域的边缘像素点；基于目标区域的边缘像素点获得目标区域。
[0010]优选的，所述根据各目标区域和与其相邻的目标区域的纹理相似指标、各目标区
域的原始灰度增强参数，确定各目标区域的目标灰度增强参数，包括：计算各目标区域和与其相邻的所有目标区域的纹理相似指标的均值，记为平均纹理相似指标，对平均纹理相似指标进行正相关映射，基于映射结果对各目标区域的原始灰度增强参数进行加权，得到各目标区域的目标灰度增强参数。
[0011]优选的，所述基于所述增强后的图像，判断待检测液压油中是否存在污染颗粒，包括：将所述增强后的图像输入到预先训练好的神经网络中，得到各目标区域对应的类别，所述类别包括污染颗粒、非污染颗粒；基于各目标区域对应的类别确定待检测液压油中是否存在污染颗粒。
[0012]本专利技术至少具有如下有益效果：1、本专利技术考虑到液压油中磁性颗粒和非磁性颗粒在铁谱仪磁场的作用下呈现的特征不同，非磁性颗粒不受铁谱仪的磁场作用，会与磁性颗粒产生重叠，导致区域整体的灰度增强效果较差，现有的多段线性灰度化对于灰度值相近的重叠边缘增强效果不佳，本专利技术根据待检测液压油的铁谱图像中各像素块中像素点的梯度幅值和对应的对比度，得到各像素块和与其相邻的像素块的纹理相似指标，纹理相似指标越大，说明对应两个像素块的纹理相似程度越高，对应两个像素块越应当进行合并处理，因此本专利技术基于纹理相似指标对像素块进行合并处理获得图像块，对图像块的边缘进行修正获得目标区域，目标区域的获取结果更加准确，能够有效地保证后续液压油污染颗粒的检测精度，每个目标区域内像素点的特征相似，确定了不同目标区域的目标灰度增强参数，获取增强后的图像，进而判断待检测液压油中是否存在污染颗粒，也即对待检测液压油污染颗粒进行检测，相比于传统的直接根据灰度级进行像素点分类，本专利技术能够根据图像中不同区域的特征进行针对性的线性灰度化，克服了由于边缘粘连导致灰度多段划分的效果较差的缺陷，使待检测液压油的铁谱图像进行增强后更有利于对污染颗粒的筛选，能够有效地提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取待检测液压油的铁谱图像；对所述铁谱图像进行划分获得各像素块，根据各像素块中像素点的梯度幅值和各像素块对应的对比度，得到各像素块和与其相邻的像素块的纹理相似指标；基于所述纹理相似指标对像素块进行合并处理获得各图像块；以各图像块中的各像素点为中心，构建各像素点对应的窗口；根据各像素点对应的窗口内像素点的梯度方向，得到各像素点对应的窗口内的各流向点对；基于各流向点对中各像素点的梯度方向获得各流向点对所对应的边缘延长线；根据各流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和各流向点对所对应的边缘延长线，确定各流向点对的选择必要性；基于所述选择必要性和所述各图像块的边缘像素点获得各目标区域；获取各目标区域的原始灰度增强参数，根据各目标区域和与其相邻的目标区域的纹理相似指标、各目标区域的原始灰度增强参数，确定各目标区域的目标灰度增强参数，基于所述目标灰度增强参数获得增强后的图像；基于所述增强后的图像，判断待检测液压油中是否存在污染颗粒。2.根据权利要求1所述的一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，其特征在于，所述基于所述纹理相似指标对像素块进行合并处理获得各图像块，包括：对各像素块重复进行合并处理，所述合并处理包括：判断各像素块和与其相邻的每个像素块的纹理相似指标是否大于纹理相似指标阈值，若大于，则将对应的两个像素块进行合并处理，判断合并后的像素块和与其相邻的每个像素块的纹理相似指标是否大于纹理相似指标阈值，若大于，则将对应像素块进行合并处理，若小于等于，则保留原有的像素块，以此类推，将最终获得的每个合并区域记为一个图像块。3.根据权利要求1所述的一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，其特征在于，所述根据各像素点对应的窗口内像素点的梯度方向，得到各像素点对应的窗口内的各流向点对，包括：对于任一图像块中的第i个像素点：判断第i个像素点对应的窗口内是否存在两个相邻像素点的梯度方向相向，若存在，则将对应的两个相邻像素点作为一个流向点对。4.根据权利要求1所述的一种抗磨液压油污染颗粒检测方法，其特征在于，所述根据各流向点对所对应的窗口内流向点对的数量和各流向点对所对应的边缘延长线，确定各流向点对的选择必要性，包括：对于任一图像块中的第j个流向点对：基于第j个流向点对所对应的边缘延长线，将第j个流向点对所在的图像块划分为两个子区域，将第j个流向点对划分出的两个子区域的纹理相似指标记为第一相似指标；统计第j个流向点对所对应的窗口内流向点对的数量；以自然常数为底数，以所述第一相似指标为指数...

【专利技术属性】
技术研发人员：季营垒，苏玉州，
申请(专利权)人：山东宇驰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：