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1、2005年3月润滑与密封Mar12005第2期(总第168期)LUBRICATIONENGINEERINGNo12(serialNo1168)3铁谱磨粒图像的计算机纹理分析王峰吕植勇何晓昀陈庆虎阙大顺严新平(武汉理工大学可靠性研究所武汉430063)摘要:利用计算机图像处理技术,采用灰度共生矩阵方法提取典型磨粒图像的纹理特征参数,作为判断机械设备故障机理的判据之一。通过正常、滑动、切削、疲劳磨粒灰度共生矩阵纹理分析,得到熵、能量、惯性矩等参数的范围。关键词:铁谱;磨粒图像;纹理;灰度共生矩阵中图分类号:TP391141;TK41
2、8文献标识码:A文章编号:0254-0150(2005)2-017-3ComputerTextureAnalysisofFerrographyWearParticlesImagesWangFengLvZhiyongHeXiaoyunChenQinghuQueDashunYanXinping(ReliabilityEngineeringInstitute,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China)Abstract:Textureanalysismethodforwearpartic
3、lesimageswaspresentedforjudgingmechanicalequipmentfaultmechanism.Therubbing,sliding,cuttingandfatiguewearparticlesimageswereanalyzed,andtherangeofseveraltexturecharacteristicparameterstodistinguishthembasedongraylevelco2occurrencematrixwerefound.Keywords:ferrography;
4、wearparticlesimages;texture;graylevelco2occurrencematrix铁谱分析技术是以磨损磨粒识别为基础的诊断技主要特征。纹理分析的任务是通过对图像的分析获得术,它是机械设备磨损监测与故障诊断最为有效的方关于图像纹理特征、结构和模型分析方法。针对纹理法之一。磨粒识别是铁谱分析的核心环节,识别的正不太规则的图像,一般采用统计分析方法。统计分析确与否,直接关系到机器磨损状态诊断的正确性。磨法是从图像有关属性的统计分析出发的方法。磨粒的粒是在机械运转过程中,经受长时间表面间的相对摩纹理具有统计
5、特征,适宜用统计方法对其结构、粗细擦运动产生的,不同的磨损型式会产生不同种类的磨程度及其方向性进行描述。磨粒的纹理结构在一定程粒;不同种类的磨粒具有其自身的特征。研究结果表度上反映了零部件的磨损过程,取磨粒的局部进行处明:在磨粒的数量、尺寸、表面特征与磨损速率和严理,可以得出统计意义上的结论,从而达到通过获得重程度之间、磨粒形态与磨损类型之间、磨粒成分与纹理特征参数,对磨粒进行检测、分析和识别,实现系统摩擦副之间存在着对应关系。从磨粒表面可以发机械设备的工况监测和故障诊断。在统计分析方法现大量的有用信息,借助于磨粒表面的纹理特征
6、在一中,应用比较广泛的是灰度共生矩阵法,本文作者应定程度上可分析和预测磨损情况。用这种方法对磨粒图像进行纹理分析。纹理是对于图像各像元灰度空间分布的一种描1灰度共生矩阵述。Hawkins曾对纹理做过比较详细的描述。他认为在纹理图像中,在某个方向相隔一定距离的一对纹理有3个主要标志:像元灰度出现的统计规律能具体反映这个图像的纹理①某种局部的序列性在比该序列更大的区域内不特性。灰度共生矩阵是建立在估计灰度的二阶组合条断重复;件概率密度函数基础上的纹理分析方法。灰度共生矩②序列是由基本部分非随机排列组成的;阵反映的是图像关于方向、相邻
7、间隔、变化幅度的综③各部分大致都是均匀的统一体,在纹理区域内合信息。分析灰度共生矩阵可以分析图像的局部模式任何地方都有大致相同的结构尺寸。和排列规则,从灰度共生矩阵中可以提取出很多图像纹理特征就是图像局部性质(灰度)分布函数的纹理特征,如能量、熵、对比度、相关、方差等的统计,粗糙性和方向性是区分纹理所常用的两个最等。灰度共生矩阵分析有很广泛的应用,在遥感、航片影像纹理、海浪图像分析、胸透X射线图像分析等领域都有成功的应用。本文作者将灰度共生矩阵引3基金项目:教育部重点项目(重点02052教);国家自然科学基金项目(5027511
8、1)1入到机械运转过程中形成的磨损颗粒表面形态的分析收稿日期:2004-05-09中,利用灰度共生矩阵参数评价磨粒的形态。作者简介:王峰(19792),男,硕士研究生,研究方向为模式识别、灰度共生矩阵描述的是:在某方向上间隔一定距信号处理1E2mail:wfma
