一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法技術

本發明專利技術涉及圖像數據處理技術領域，具體涉及一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，方法包括：獲取潤滑油灰度圖像、每個反光區域的包含邊緣和像素點的數據信息，構建水泡曲度指數和水泡結構指數，并對圖像進行區域劃分，進而對反光區域的信息進行多維度的特征分析。根據每個反光區域對應的包含邊緣的像素點數據、水泡曲度指數和水泡結構指數確定潤滑油含水顯著值，進而判斷工業潤滑油中的懸浮水污染情況。本發明專利技術通過多維度、多方面對反光區域被圓形水泡包圍的特征顯著程度、反光區域與工業潤滑油的亮度差異和反光區域與工業潤滑油的曲邊特征進行分析，綜合判斷潤滑油中懸浮水污染情況，提高對污染情況分析的準確性與科學性。提高對污染情況分析的準確性與科學性。提高對污染情況分析的準確性與科學性。

【技術實現步驟摘要】
一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法


[0001]本專利技術涉及圖像數據處理
，具體涉及一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法。

技術介紹

[0002]工業潤滑油具有減少摩擦、抗腐蝕防銹、密封、緩沖應力等作用，其主要用于機械設備。潤滑油中允許的含水量在0.03%一下，但受到潮濕的空氣、冷凝水等因素的作用，工業潤滑油中可能會出現水分污染的情況，在氧化過程中會生成有機酸導致工業潤滑油對機械設備產生腐蝕作用。水分污染會導致工業潤滑油的潤滑性變差、粘度下降和機械設備的機件生銹，更嚴重的情況下會引發發動機抱軸、燒瓦等嚴重機械事故。所以，需要及時對工業潤滑油內的水分含量進行監測。
[0003]常用的工業潤滑油水分檢測方法有重量法、蒸餾法、庫侖法、介電常數法和色譜法。其中，重量法和蒸餾法的操作簡單，但是對工業潤滑油的檢測誤差過大；庫侖法的副反應較多且易受到添加劑或雜質的干擾；介電常數法易受到環境和樣品混合不充分的影響；色譜法操作復雜且需要預處理。常用的工業潤滑油水分檢測方法均需對工業潤滑油樣品產生損耗，且只能通過抽檢的方式判斷檢測結果，導致檢測結果缺少準確性和科學性。還有一種方法是紅外光譜法，方便快捷，能提高檢測結果的準確性和科學性，但是該方法對環境的要求苛刻并且對應的模型構建也極為復雜。
[0004]現有技術中，根據潤滑油背面物體畸變圖像信息調整暗像素點的灰度值，得到增強圖像，得到潤滑油的污染程度的等級，僅根據暗像素點的灰度值調整來判斷污染程度，無法對圖像中污染部分或懸浮水部分的灰度值不在污染閾值范圍內的數據進行判斷，從而產生較大誤差，最終污染情況分類結果的準確性會變低，無法避免圖像噪聲對結果的影響；或者，僅根據聚類分析確定最佳預設聚類K值對應的油斑邊界混合模糊程度，根據最佳油斑聚類灰度圖像內沉積環的數據信息確定待檢測潤滑油的污染程度評價值，而聚類分析得到污染數據結果可能存在污染情況，也可能將未存在污染情況的數據信息進行錯誤劃分，無法避免圖像噪聲對結果的影響，降低分析結果的準確性。

技術實現思路

[0005]為了解決上述技術問題，本專利技術的目的在于提供一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，所采用的技術方案具體如下：本專利技術提出一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，所述方法包括：獲得至少兩個潤滑油灰度圖像；基于潤滑油灰度圖像的灰度值分布情況篩選出待分析灰度圖像；根據待分析圖像的灰度值對待分析圖像分割，獲得反光區域；根據待分析圖像獲得潤滑油邊緣圖像；將潤滑油邊緣圖像中包含完整反光區域的部分作為包含邊緣；獲得包含邊緣的第一圓擬合優度；獲得包含邊緣的曲率分布特征；根據曲率分布特征和第一圓擬合優度構建水泡曲度指數；
分別獲得待分析圖像和反光區域的灰度特征；獲得反光區域的骨架邊緣；獲得骨架邊緣的第二圓擬合優度；根據骨架邊緣與對應包含邊緣的尺寸相似度、對應反光區域的灰度特征、待分析圖像的灰度特征和第二圓擬合優度構建水泡結構指數；將待分析圖像進行橫向劃分獲得至少兩個劃分區域，確定劃分區域對應的預設區域系數；根據每個反光區域對應包含邊緣的像素點數量、對應的水泡曲度指數、水泡結構指數和反光區域所在的劃分區域的區域系數獲得潤滑油含水顯著值；根據潤滑油含水顯著值檢測待分析圖像對應的潤滑油的懸浮水污染情況。
[0006]進一步的，所述獲得包含邊緣的曲率分布特征包括：取包含邊緣上的任意一個像素點作為起始像素點，設置分組數量；根據分組數量，將相鄰像素點分為一組，最后一組不足分組數量的部分從起始像素點起補足，最終獲得至少兩個像素點組；獲得每個像素點組的邊緣曲率和所有像素點組的邊緣曲率的曲率極差；以曲率極差和每個像素點組的邊緣曲率作為曲率分布特征。
[0007]進一步的，所述水泡曲度指數的公式包括：式中，表示水泡曲度指數，表示第一圓擬合優度，表示所有像素點組的邊緣曲率的最大值，表示所有像素點組的邊緣曲率的最小值，表示第個像素點組的邊緣曲率，表示第個像素點組的邊緣曲率，為常數系數，表示包含邊緣的像素點組的個數，表示絕對值函數。
[0008]進一步的，所述獲得反光區域的方法包括：對待分析圖像使用最大類間方差法，獲得反光閾值；對待分析圖像中灰度值大于等于反光閾值的像素點進行區域分析，獲得多個反光區域。
[0009]進一步的，所述分別獲得待分析圖像和反光區域的灰度特征包括：選出待分析圖像中灰度值小于反光閾值的像素點，作為特征像素點；以特征像素點的灰度值均值和方差作為待分析圖像的灰度特征；反光區域的像素點的灰度值的均值和標準差作為反光區域的灰度特征。
[0010]進一步的，所述水泡結構指數的公式包括：式中，表示水泡結構指數，表示反光區域的像素點的灰度值的均值，表示特征像素點的灰度值均值，表示反光區域的像素點的灰度值的標準差，表示特征像素點的灰度值方差，表示第二圓擬合優度，表示骨架邊緣的尺寸，表示對應的包含邊
緣的尺寸，表示修正系數。
[0011]進一步的，所述潤滑油含水顯著值的公式包括：式中，表示潤滑油含水顯著值，表示第個包含邊緣所在劃分區域對應的預設區域系數，表示第個反光區域對應包含邊緣內的像素點數量，表示所有包含邊緣內的像素點均值，表示第個反光區域對應的水泡曲度指數，表示第個反光區域對應水泡結構指數，表示以自然常數為底的指數函數，表示待分析圖像中反光區域的數量。
[0012]進一步的，所述檢測待分析圖像對應的潤滑油的懸浮水污染情況包括：若待分析圖像對應的潤滑油含水顯著值小于預設第一顯著值閾值，則待分析圖像對應的潤滑油不存在懸浮水污染；若待分析圖像對應的潤滑油含水顯著值大于等于預設第一顯著值閾值且小于預設第二顯著值閾值，則待分析圖像對應的潤滑油存在懸浮水污染，需進行脫水處理；若待分析圖像對應的潤滑油含水顯著值大于等于預設第二顯著值閾值，則待分析圖像對應的潤滑油存在嚴重懸浮水污染，潤滑油不可繼續使用。
[0013]進一步的，所述篩選出待分析灰度圖像包括：根據潤滑油灰度圖像的灰度值分布情況獲得灰度極差，若灰度極差大于等于預設第一閾值，則潤滑油灰度圖像為待分析灰度圖像。
[0014]進一步的，所述獲得反光區域的骨架邊緣的方法包括：根據K3M算法將反光區域的邊緣分為兩部分，選出其中距離反光區域對應的包含邊緣最近的部分作為反光區域的骨架邊緣。
[0015]本專利技術具有如下有益效果：本專利技術實施例通過獲取潤滑油灰度圖像、潤滑油邊緣圖像、每個反光區域的包含邊緣和像素點的數據信息，構建水泡曲度指數和水泡結構指數。水泡曲度指數反映了該反光區域外側被圓形水泡包圍的特征顯著程度，能夠確定反光區域是否為潤滑油中水泡上反光部分。水泡結構指數反映了反光區域與工業潤滑油的亮度差異以及曲邊特征，進一步確定反光區域是否為潤滑油中水泡上反光部分。對反光區域的信息進行多維度的特征分析，能夠提高反光區分類的準確性，避免圖像噪聲對結果造成的影響。根據每個反光區域對應的包含邊緣的像素點數據、水泡曲度指數和水泡結構指數確定潤滑油含水顯著值，進而判斷工業潤滑油中的懸浮水污染情況。本專利技術通過多維度、多方面對反光區域被圓形水泡包圍的特征顯著程度、反光本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：獲得至少兩個潤滑油灰度圖像；基于潤滑油灰度圖像的灰度值分布情況篩選出待分析灰度圖像；根據待分析圖像的灰度值對待分析圖像分割，獲得反光區域；根據待分析圖像獲得潤滑油邊緣圖像；將潤滑油邊緣圖像中包含完整反光區域的部分作為包含邊緣；獲得包含邊緣的第一圓擬合優度；獲得包含邊緣的曲率分布特征；根據曲率分布特征和第一圓擬合優度構建水泡曲度指數；分別獲得待分析圖像和反光區域的灰度特征；獲得反光區域的骨架邊緣；獲得骨架邊緣的第二圓擬合優度；根據骨架邊緣與對應包含邊緣的尺寸相似度、對應反光區域的灰度特征、待分析圖像的灰度特征和第二圓擬合優度構建水泡結構指數；將待分析圖像進行橫向劃分獲得至少兩個劃分區域，確定劃分區域對應的預設區域系數；根據每個反光區域對應包含邊緣的像素點數量、對應的水泡曲度指數、水泡結構指數和反光區域所在的劃分區域的區域系數獲得潤滑油含水顯著值；根據潤滑油含水顯著值檢測待分析圖像對應的潤滑油的懸浮水污染情況。2.根據權利要求1所述的一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，其特征在于，所述獲得包含邊緣的曲率分布特征包括：取包含邊緣上的任意一個像素點作為起始像素點，設置分組數量；根據分組數量，將相鄰像素點分為一組，最后一組不足分組數量的部分從起始像素點起補足，最終獲得至少兩個像素點組；獲得每個像素點組的邊緣曲率和所有像素點組的邊緣曲率的曲率極差；以曲率極差和每個像素點組的邊緣曲率作為曲率分布特征。3.根據權利要求2所述的一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，其特征在于，所述水泡曲度指數的公式包括：式中，表示水泡曲度指數，表示第一圓擬合優度，表示所有像素點組的邊緣曲率的最大值，表示所有像素點組的邊緣曲率的最小值，表示第個像素點組的邊緣曲率，表示第個像素點組的邊緣曲率，為常數系數，表示包含邊緣的像素點組的個數，表示絕對值函數。4.根據權利要求1所述的一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，其特征在于，所述獲得反光區域的方法包括：對待分析圖像使用最大類間方差法，獲得反光閾值；對待分析圖像中灰度值大于等于反光閾值的像素點進行區域分析，獲得多個反光區域。5.根據權利要求4所述的一種工業潤滑油懸浮水污染檢測方法，其特征在于，所述分別...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙之玉，鄭艷，張景華，郭孟凱，袁長春，
申請(專利權)人：卡松科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：