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基于图像处理的发动机润滑油磨粒检测技术研究

作　者: 张勇
导　师: 朱瑞祥
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 发动机 润滑油磨粒 检测技术 不分离状态 MATLAB 图像处理
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 283次
引　用: 2次
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内容摘要


发动机润滑油中所含的磨粒,不仅能表征在用润滑油的品质,而且也可间接表征机器运行技术状态。因此,对发动机润滑油中磨粒进行检测,不仅能发现润滑油的质量变化,有利于实现“按需换油”,降低成本,更能通过对润滑油磨粒检测预知机器故障,保证机器安全运行。本论文主要是为解决目前诸多磨粒检测方法必须借助一定仪器设备,在润滑油和磨粒分离状态下进行检测等不足而进行研究的,探索提出了一种在润滑油和磨粒不分离状态下的磨粒检测技术。检测时,将发动机油底壳中采集到的润滑油涂抹在载玻片上,通过一定放大倍数的数码摄像仪和图像采集卡将载玻片上的图像采集储存到计算机中,由计算机中的分析软件来对数字图像进行处理并提取磨粒特征参数,从而实现对润滑油磨粒的检测。本文所用主要方法和结论如下:1.在不分离状态下,通过金相显微镜、摄像仪等仪器,获取润滑油磨粒简易玻片数字图像,并应用金相显微镜标尺对图像进行标定,其对角线标定系数为0.8840微米/像素。2.应用MATLAB图像处理工具箱对本研究中的数字图像进行预处理的结果表明:对比度扩展增强效果优于直方图修正增强,中值滤波增强效果优于均值滤波增强,图像平滑后不宜再进行锐化处理等结论,而后得到本研究中磨粒数字图像预处理流程。3.应用自动域值法对预处理后的图像进行了背景分割,并采用形态操作消除了干扰信息。应用MATLAB编制程序,检测出了磨粒面积、周长、等效直径和形状因子四个磨粒特征参数。通过对相同采样条件下已知面积的血球计数板图像处理验证,本文研究方法对磨粒面积参数的检测精度达到了93%。分析得出精度误差与图像处理的参数选择、背景分割的域值、仪器的分辨率等有关。4.根据图像处理流程,利用VisualBasic6.0和Matlab6.5混合编程开发了发动机润滑油磨粒检测系统。本研究作为润滑油磨粒不分离检测的一种新的方法,对于实现润滑油动态检测、“按质换油”等有一定的现实意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 文献综述  9-17
  1.1 课题目的和意义  9
  1.2 选题的依据  9-10
  1.3 国内外研究现状  10-15
    1.3.1 检测方法及原理  10-12
    1.3.2 国内外研究现状  12-15
  1.4 本文研究的方法、内容与技术路线  15-17
    1.4.1 本文研究的方法和内容  15-16
    1.4.2 技术路线  16-17
第二章 润滑油磨粒检测系统原理与图像采集  17-22
  2.1 检测系统工作原理与实现  17-19
    2.1.1 系统工作原理  17
    2.1.2 实现检测的视觉系统装置  17-19
  2.2 润滑油磨粒检测的数据采集  19-20
    2.2.1 油样采样  19
    2.2.2 数字图像获取过程  19-20
  2.3 线性尺寸标定  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章 图像预处理  22-32
  3.1 图像预处理基本介绍  22
  3.2 图像格式查询与转化  22-23
  3.3 图像边界去除  23-24
  3.4 图像增强  24-31
    3.4.1 图像等高线  24-25
    3.4.2 灰度图像直方图修正法增强  25-26
    3.4.3 对比度扩展法图像增强  26-27
    3.4.4 空域滤波增强  27-31
  3.5 本章小结  31-32
第四章 磨粒图像分割与参数提取  32-41
  4.1 背景分割  32-35
    4.1.1 边缘检测法的图像分割技术  33-34
    4.1.2 域值化处理图像分割  34-35
  4.2 二值图像形态操作  35-37
  4.3 磨粒特征参数提取  37-39
    4.3.1 面积  38
    4.3.2 周长  38
    4.3.3 等效直径  38
    4.3.4 形状因子  38-39
  4.4 检测精度检验  39-40
  4.5 误差精度分析  40
  4.6 本章小结  40-41
第五章 磨粒检测系统的设计与实现  41-48
  5.1 系统设计思想  41-42
    5.1.1 系统设计工具  41
    5.1.2 设计工具的实现  41-42
  5.2 系统设计及功能  42-44
    5.2.1 系统总体设计方案  42-43
    5.2.2 模块设计及功能实现  43-44
  5.3 系统功能测试  44-47
  5.4 验证  47
  5.5 本章小结  47-48
第六章 结论与展望  48-50
  6.1 结论  48
  6.2 创新点  48-49
  6.3 展望  49-50
参考文献  50-54
致谢  54-55
作者简介  55

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 集中检测与巡回检测系统
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