铁谱图像磨粒分割评价方法的研究

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1、中图分类号：TP391论文编号：102870516-S159学科分类号：080203硕士学位论文铁谱图像磨粒分割评价方法的研究国家自然科学基金资助项目（51205202）研究生姓名毕举学科、专业机械设计及理论研究方向计算机图学及其应用指导教师王静秋副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringStudyonEvaluationMethodofWear

2、ParticleSegmentationonFerrographImageAThesisinMechanicalEngineeringbyBiJuAdvisedbyAssociateProfessor.WangJingqiuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMar,2016承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不

3、包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要铁谱分析技术是在摩擦学领域上逐渐发展形成的一种磨粒分析的技术，其中，铁谱图像的处理是铁谱分析技术领域中的重要内容。由于铁谱图像中磨粒类型的多样化，不同类型磨粒的特征差别较大，这就增加了铁谱图像分割与识别的难度，难以实现铁谱图像的准确分割，使分割结果的质量参差不齐，所提取的磨粒特征存

4、在着不确定性，因此有必要针对铁谱图像的分割结果质量进行评价。本文对铁谱图像中磨粒分割结果的评价方法进行研究，主要包括：1.针对铁谱图像的背景与磨粒的分割结果，采用了三种评价方法。第一种是基于灰色关联聚类的有监督评价方法；第二种是基于邓氏关联度的无监督评价方法，该方法通过找出有最多邻域数的区域即为背景，其余区域被分割为磨粒，计算其余区域和背景区域的邓氏关联度，判断各区域是背景还是磨粒，最后对各区域评价；第三种是融合证据理论和邓氏关联度的无监督评价方法，该方法是对上述第二种方法的改进，通过计算融合后的关联度来代替邓氏关联度，与前两种方法相比，该方法的评价效果好、适用

5、范围广、准确率高。2.针对铁谱图像磨粒边缘检测的结果，本文采用了一种不需要边缘参考图的定量评价方法，该方法主要包括重构相似度指标f、置信度指标f、边缘形态指标f和最终的评价指标SCPf。可通过本文采用的基于多区域反心理距离的重构方法重构出图像，并计算出重构后得到Idx的图像和原图的重构相似度指标f；针对铁谱图像特点，为了抑制铁谱图像中的伪边缘，采用S边缘置信度指标f；考虑到边缘的连续性和宽度均匀性，采用边缘形态指标f；然后将这三CP个指标融合为最终的评价指标f，本文还利用最终的评价指标f分别对黄色背景和绿色背IdxIdx景的铁谱图边缘检测结果进行评价，进而实现单

6、一边缘检测算法的评价和不同边缘检测算法的评价，其评价结果与人眼观察的结果完全一样，说明本文采用的评价方法的有效性。本文最后设计了铁谱图像磨粒分割结果质量评价系统，实现对铁谱图像的背景与磨粒分割结果质量、磨粒边缘检测结果质量的评价。关键词：质量评价，灰色关联度，边缘检测，评价指标I铁谱图像磨粒分割评价方法的研究ABSTRACTFerrographyisawearparticleanalysistechnologydevelopedinthefieldoftribology,ferrographimageprocessingisanimportantcontento

7、fferrographanalysistechnology.Becauseofthediversificationofthetypeoftheparticlesandeachtypehasdifferentcharacteristicinferrographimage,whichincreasesthedifficultyofthesegmentationandrecognitionofferrographimage.Anditmakesdifficulttoachieveaccuratesegmentation.Thusthequalityofthesegme

8、ntationresul