发明名称 利用图像传感器检测润滑油含水率的方法
摘要 本发明公开了一种运用图像传感器检测润滑油含水率的方法,具体如下:运用图像传感器拍摄得到流经传感器窗口前方的润滑油图像,在后处理程序中,识别出润滑油当前的色饱和度S。色饱和度S与润滑油的含水率或含水量之间标定后表明存在线性关系。由标定公式,可将色饱和度S换算成润滑油的含水率,此法适用于润滑油的含水率在0~5%范围内的检测,优于当前的基于介电常数和电导率的传感器检测方法,扩大含水率的测量范围,传感器稳定性好。可用于船舶、海洋、航空、车辆等设备的润滑油监测和分析。
申请公布号 CN101539528B 申请公布日期 2012.03.28
申请号 CN200910022144.6 申请日期 2009.04.22
申请人 西安交通大学 发明人 谢友柏;董光能;张华;毛军红
分类号 G01N21/84(2006.01)I;G01N27/72(2006.01)I 主分类号 G01N21/84(2006.01)I
代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人 陈翠兰
主权项 一种基于图像传感器检测润滑油中的含水量的方法,其特征在于,首先,拍摄存储的润滑油的彩色图片进行灰度化,然后转化为灰度图片,若灰度图片的灰度值全部小于30,则图片为无效图片,否则,在灰度图片中确定灰度值最小像素点,选取最小像素点周围50×50的区域内作为坐标范围;然后,在灰度图片所对应的彩色图片上选取此范围,利用Matlab程序读取选定范围的RGB值,将彩色图片的红、绿、蓝RGB值转化为色调,色饱和度,亮度HSI模型,RGB值转换到HIS模型由如下公式得到: <mrow> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <mfenced open='{' close=''> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>&theta;</mi> </mtd> <mtd> <mi>B</mi> <mo>&le;</mo> <mi>G</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>360</mn> <mo>-</mo> <mi>&theta;</mi> </mtd> <mtd> <mi>B</mi> <mo>></mo> <mi>G</mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>其中:H表示色调,B为蓝色分量值,G为绿色分量值,R为红色分量值, <mrow> <mi>&theta;</mi> <mo>=</mo> <mi>arccos</mi> <mo>{</mo> <mfrac> <mrow> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>2</mn> </mfrac> <mo>[</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>-</mo> <mi>G</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>-</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow> <msup> <mrow> <mo>[</mo> <msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>-</mo> <mi>G</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mn>2</mn> </msup> <mo>+</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>-</mo> <mi>G</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mi>G</mi> <mo>-</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow> <mrow> <mn>1</mn> <mo>/</mo> <mn>2</mn> </mrow> </msup> </mfrac> <mo>}</mo> </mrow>色饱和度分量由下式得出: <mrow> <mi>S</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <mfrac> <mn>3</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>G</mi> <mo>+</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mfrac> <mo>[</mo> <mi>min</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>,</mo> <mi>G</mi> <mo>,</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>]</mo> </mrow>强度分量由下式得出: <mrow> <mi>I</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mn>3</mn> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <mi>G</mi> <mo>+</mo> <mi>B</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>S为色饱和度分量,I为强度分量值;最后,根据标定公式yV=kxS+yb,即测得润滑油的含水量,其中xS为色饱和度S分量的值,yV为润滑油中含有的水的体积百分比含量,k为直线的斜率,yb为含水量为0时润滑油的初始色饱和度值。
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