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1、第25卷第2期计算机应用与软件Vol125No.22008年2月ComputerApplicationsandSoftwareFeb.2008磨屑图像智能识别系统研究与实现曹亚斌段雄(中国矿业大学机电学院江苏徐州221008)摘要针对传统的铁谱分析方法依靠分析人员目测,要求分析人员具有相当的经验,而且分析结果误差较大,在Windows98平台上,以VisualC++6.0为开发工具开发了磨屑图像智能识别系统。该系统能够快速、准确地对磨屑种类、形状以及粒度进行分析与识别,大大提高了分析的效率性和准确性。本系统现已应用于南京扬子
2、石化公司,经使用达到了预期的目的,取得了良好的效果。关键词铁谱分析磨屑图像智能识别THESTUDYANDREALIZATIONOFINTELLIGENTRECOGNITIONSYSTEMOFDEBRISIMAGECaoYabinDuanXiong(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,Jiangsu,China)AbstractThetraditionalferrographi
3、canalysismethodrecognizesdebrisimagebyexperiencedworkers,andtheanalyticalresultisinaccu2rate.Hereby,anintelligentrecognitionsystemofdebrisimageisdevelopedusingVC++6.0inWindows98.Thissystemcanfleetlyandaccu2ratelyrecognizedthevariety,shapeandgranularityofdebris,andt
4、hus,theefficiencyandveracityoftheanalysisisimprovedgreatly.Thesys2temisappliedbyYangziPetrochemicalCorporation.Itturnsoutthatthissystemmeetstheprospectivegoalsandachievesgoodeffect.KeywordsFerrographicanalysisDebrisimageIntelligentrecognition染,输入转换器件等因素的影响,使图像中含有各种
5、各样的噪声0引言(如图像模糊不清等)。预处理就是要去除这些噪声,得到计算机容易处理的图像,为后续的分析与识别奠定基础。可以说,在铁谱分析技术是机械设备故障诊断和工况监测的重要手段一定程度上预处理的质量决定了分析结果的准确程度。[3]之一。在任何机械系统中,伴随着相接触的金属零部件之间在该系统中,磨屑数字图像的预处理包括以下内容:的相对运动(如齿轮的啮合、滚动轴承中滚珠与轴承圈之间的(1)磨屑图像的平滑处理滚动)都会发生摩擦和磨损,这是导致机械设备失效最常见的平滑处理就是对图像进行低通滤波,其基本思路是保留图故障形式。为此,我
6、们向运动表面间加入润滑剂,这样零部件之像空间频率的低频成分,减少图像的高频成分。平滑的目的是间相对运动所产生的磨损颗粒就会进入到设备的润滑系统中。适应计算机处理的要求,降低图像中的视觉噪声,同时除去图像由于磨损情况不同,磨屑的情况也有不同。铁谱分析技术就是中的高频成分后,图像中那些本来不明显的低频成分就更容易针对磨屑的不同情况,对所有磨屑的大小、形状、颜色及表面纹识别了。由于磨屑图像的噪声多为随机噪声,它的出现毫无规理进行综合分析,区别磨屑种类,以判断机械设备的故障部位以律,所以我们采用区域处理的方法对磨屑图像进行平滑。另外
7、,及不同的磨损程度。由于磨屑图像是彩色的,噪声信号不仅影响到亮度信号,而且也然而,传统的铁谱分析方法主要依靠分析人员对磨屑进行影响到色度、饱和度信号,我们首先把图像分解成为R、G、B三目测观察,其分析结果受分析人员主观影响较大,同时这种定性原色图像,然后再对其进行处理。具体方法采用常用的卷积方分析要求分析人员有较高的素质和丰富的实践经验,这在很大法[2]来实现。在处理过程中,低通滤波的频率截止点由卷积核程度上妨碍了铁谱技术的进一步应用。为此,开发了磨屑图像的大小以及卷积系数来决定。用于低通滤波的卷积核叫作低通智能识别系统,该
8、系统不但分析结果更加准确,而且分析速度大滤波器,我们利用如下的低通滤波器进行平滑处理:大加快。从而将分析人员从繁重的目测分析中解放出来。1/161/81/161/81/41/81磨屑图像智能识别系统1/161/81/16由于低频滤波削弱了图像的高频成分,图像中像素值的突1.1磨屑图像的预处
