基于灰度相似和双邻域的磨痕角自动检测方法

郭 捷，张 颖，肖 梅，张 雷

（1.陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300；2.长安大学运输工程学院，陕西 西安 710064；3.长安大学实验室设备管理处，陕西西安 710064）

润滑介质抗磨性的测定对于保护机械、降低机械故障、减少能源消耗尤为重要。国标(H-T 0762-2005)规定，润滑剂抗磨损性可通过测定摩擦系数和测量磨斑直径等综合判定[1-3]。然而，磨斑直径的测量需要依靠试验员判定测量方向（即磨痕方向），不可避免地会产生一定误差，不利于磨斑直径的准确测量、异常细纹的检测、磨斑形貌的深度解析和润滑油抗磨性的判定等。

机器视觉和图像分析技术为表面形貌特征的深度挖掘提供了强有力的工具。研究者基于图像处理技术对刀具的磨损状态进行表征和损伤评估，实现在线的状态监测[4-8]。随后，国内外学者深入开展了微磨损类型识别和磨损机理分析[9-10]，测定滑动摩擦系数[11]、磨损量或磨损率[11-15]等，不过研究还处于试验员定性描述的初级阶段，缺少定量的度量和评估，且已有的研究成果无法适用于四球摩擦试验微磨损的磨痕方向角的自动检测。

为快速、准确地确定磨痕方向，文中提出了一种考虑双邻域内像素灰度变化的磨痕角自动测定方法：先计算小尺寸近邻域的像素灰度差，得到接近磨痕方向的方位值，再结合大尺寸远邻域的兴趣像素的灰度差异，找到与灰度差异度的极小值所对应的磨痕方位值，最后结合远邻域的尺寸推算出磨痕角。

1 磨痕角的自动检……

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