[发明专利]一种基于钢球磨痕梯度的磨斑直径测量方法

摘要

本发明公开了一种基于钢球磨痕梯度的磨斑直径测量方法，具体包括以下步骤：利用扫描面镜采集钢球的磨斑图像，并将磨斑图像输入至计算机；彩色磨斑图像灰度化，得到磨斑灰度图f；标尺检测，得到磨斑标尺初图CC；计算单位像素的长度HD；计算磨斑灰度图f的梯度，得到磨斑灰度图f的梯度图G；对梯度图G进行二值化处理，得到梯度分割图MG。对梯度分割图MG进行数学形态学的闭运算，得到梯度连接图OG；对梯度连接图OG进行数学形态学开运算，得到梯度磨斑图CG：对梯度磨斑图CG进行去零星操作，得到磨斑初图CM；对磨斑出图CM进行填补空洞操作，得到磨斑图FM；计算钢球的磨斑直径。本发明的方法处理速度快，测量精度高，便于作为永久资料长期保存，可用于新型润滑剂的研制工作中。

主权项

1.一种基于钢球磨痕梯度的磨斑直径测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：利用扫描面镜采集钢球的磨斑图像，并将磨斑图像输入至计算机，若扫描面镜采集的是灰度图像，则转入步骤3；若扫描面镜采集的是RGB彩色图像，则转入步骤2；步骤2：彩色磨斑图像灰度化，得到磨斑灰度图f；步骤3：标尺检测，得到磨斑标尺初图CC；步骤4：计算单位像素的长度HD；步骤5：计算磨斑灰度图f的梯度，得到磨斑灰度图f的梯度图G；步骤6：利用式7对梯度图G进行二值化处理，得到梯度分割图MG：其中为，T₂为梯度分割阈值，通常取80～120为宜。步骤7：对梯度分割图MG进行如式8所示的数学形态学的闭运算，得到梯度连接图OG；（式8）其中，Se为结构元素，通常取5×5～11×11的正方形的结构元素；ο表示形态学闭运算；MGοSe表示MG被结构算子Se闭运算；表示膨胀运算；Θ表示腐蚀运算。步骤8：为消除梯度连接图OG中的毛刺，对梯度连接图OG进行如式9所示的数学形态学开运算，得到梯度磨斑图CG：CG=OG·Se=(OGΘSe)⊕Se]]>（式9）其中，·为形态学开运算。步骤9：对梯度磨斑图CG其进行去零星操作，得到磨斑初图CM；步骤10：填补空洞操作，得到磨斑图FM；步骤11：计算钢球的磨斑直径。