金刚石砂轮磨削陶瓷堵塞的评定方法技术

金刚石砂轮磨削陶瓷堵塞的评定方法属于砂轮堵塞检测领域。选用具有调焦功能、USB数据传输功能以及像素在200万以上的摄像头；采用的平行光源，光源使用的是LED灯；光温的设置值为3200K～5000K，将辅助垂直照射要拍摄的位置上，保证能将所拍摄的砂轮部分包含在图片内；图片采集完，裁剪掉非砂轮部分，只剩下砂轮部分；堵塞区域的选择采用的容差值为20-30，使用像素值作为堵塞值的度量标准，堵塞面积比的计算方式是堵塞的像素值与裁剪后整体图片像素的比值。本发明专利技术检测速度快，准确率高，也适用于一些非金属和金属的磨削堵塞检测，经济简单方便，易于操作。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术是一种根据图像的色差通过调节容差范围选定堵塞区域的检测方法，属于应砂轮堵塞检测领域。
技术介绍
:砂轮磨削的一个重要指标就是砂轮的耐用度，影响砂轮的耐用度一个重要因素是砂轮的堵塞，堵塞会使砂轮的表面加快钝化。因此，在解决砂轮堵塞的过程中，就必须规定一个量去衡量砂轮堵塞的程度，例如检测堵塞面积或是堵塞质量等。目前，国内外，重要应用的砂轮堵塞的检测方法主要有射线荧光法、化学标记光谱法、扫描电子显微镜法以及电涡流法等。射线荧光法、化学标记光谱法以及电涡流法针对的都是金属磨件，扫描电子显微镜法可适用于金属磨件和非金属磨件，但需要拆卸砂轮和制样。上述的检测方法都具有一定的局限性，不是受磨件属性的影响，就是受操作环境的影响。因此，针对陶瓷磨件以及方便检测这两个方面，专利技术了一个利用色差检测砂轮堵塞的方法一容差法。
技术实现思路
:本专利技术的目的是将其运用到因磨削陶瓷导致金刚石砂轮堵塞的检测当中，准确测量砂轮的堵塞面积，提高检测的效率，提出了一种根据图像的色差通过调节容差范围选定堵塞区域的检测方法。选用具有调焦功能、USB数据传输功能以及像素在200万以上的摄像头；采用的平行光源，光源使用的是LED灯；光温的设置值为3200K?5000K，拍摄设备和光源选择后，将光源垂直照射要拍摄的位置上，摄像头对准拍摄位置，根据需要调节摄像头的远近以及焦距，使图片拍摄清晰；且需保证能将所拍摄的砂轮部分包含在图片内；图片采集完，先将图片进行裁剪，裁剪掉非砂轮部分，只剩下砂轮部分；堵塞区域的选择采用的容差值为20-30，使用像素值作为堵塞值的度量标准，堵塞面积比的计算方式是堵塞的像素值与裁剪后整体图片像素的比值。为实现上述目的，需注意几项技术要求:首先，图片的采集。常用的射线荧光法、化学标记光谱法、扫描电子显微镜法以及电涡流法等方法有一个共同点一需要对砂轮进行拆卸，砂轮拆卸后就要面对砂轮的安装问题，因此就要重新调整砂轮以保证对心的精准度。这样的检测方法不适用于连续磨削实验砂轮堵塞的检测，效率相对较低。本专利技术的样本采取方法为拍摄法，通过具有拍摄功能的设备进行图像的采集。且拍摄只需在磨床的工作台上即可完成。一般的拍摄工具有照相机、带有拍照功能的摄像头以及手机等。本专利技术采用的带有拍摄功能的微型摄像头，且带有USB功能可与电脑进行实时的数据传输。之所以不选用照相机和手机等拍摄设备，原因如下:1.拍摄光线限制以及拍摄空间有限。若要保证拍摄光线，就需在较远的距离拍摄，但保证不了图片的清晰度。若近距离的拍摄，则保证不了拍摄光线，且拍摄空间不足。2.自身的局限性。照相机和手机等拍摄设备在光线不足的情况下，会打开闪光灯增加光线的强度。但是闪光灯不属于平行光，即使光源充足，拍摄图片为中间亮周边暗，不利于后期的图片的处理，又由于近距离拍摄，图像拍摄不保证其完整性。微型摄像头不存在上述的缺点并小巧便利且本专利技术建议使用具有调焦功能、USB数据传输功能以及像素在200万或更高的摄像头。其次，光源的选择。日常的拍摄都离不开光源的辅助。光源分为点光源和面光源(平行光源)。辅助光源可以来自台灯、LED灯等。本专利技术采用的平行光源，光源使用的是LED灯。其原因如下:1.平行光源相对于点光源来说，其光线是均匀分布的，拍摄后的图片不会出现有明有暗的现象。2.点光源照射的中心位置的光线是最强的，周边光线依次呈放射性递减。且金刚石砂轮上磨粒会因为光线过强而导致反光，从而影响拍摄质量以及后期的图片处理。本专利技术建议采用可调节光温以及光强的LED灯。对于本专利技术所针对的金刚石砂轮堵塞实验，光温的设置值为3200K?5000K，光强都为最强光。在这样的设置下，能保证拍摄出来的照片中不含有金刚石砂轮磨粒反光的亮点。再次，图片的拍摄。拍摄设备和辅助光源选择后，就将进行实验的拍摄阶段。将辅助光源垂直照射要拍摄的位置上，摄像头对准拍摄位置，根据需要调节摄像头的远近以及焦距，使图片拍摄清晰。拍摄过程中，不一定要保证每次拍摄图片的大小要一致，因为图片的大小不影响堵塞占砂轮的面积比。只需保证能将所拍摄的砂轮部分涵盖在图片即可。最后，图片的处理。图片采集完，并非直接进行堵塞面积的采集，而是先将图片进行裁剪，裁剪掉非砂轮部分，只剩下砂轮部分。因为堵塞部分是与砂轮有着直接的联系，与非砂轮部分无关，因此若不进行裁剪的话，会导致不同图片在计算堵塞面积比值的不准确性。堵塞区域的选择是根据堵塞与非堵塞区域的色差进行选择的。选择时，需注意容差值，即颜色相似度的度量标注。本专利技术针对的堵塞实验，采用的容差值为30，若颜色较浅可以取到20。总之，容差可根据堵塞区域颜色的深浅需要进行调节。使用像素值作为堵塞值的度量标准，像素值可直接充直方图中读取。面积比的计算方式是堵塞的像素值与整体图片(裁剪后的图片)像素的比值。本专利技术与现有的检测技术相比，有如下优点:(I)本专利技术应用于磨削陶瓷导致金刚石砂轮堵塞的检测之上，检测速度快，准确率尚O(2)本专利技术不仅仅局限于陶瓷磨削堵塞的检测，也适用于一些非金属和金属的磨削堵塞检测。(3)本专利技术经济性要高于现有检测方法，仅关于设备的经费就要远低于现有检测设备的经费。(4)本专利技术的效率高于现有检测的效率，即不用拆卸砂轮，又不用制样，仅需拍照，截图，提取，计算四步即可完成堵塞的检测，简单方便，易于操作。【附图说明】图1.未经处理过的图片图2.经图像处理工具剪切后的图片图3.选中的堵塞区域图4.整体图像的直方图图5.堵塞区域的直方图【具体实施方式】:光源的选择:选用平行光(LED灯)，光温在3200K?5500K之间，光强调节到最强，从而避免金刚石砂轮上的磨粒反光而导致图片的拍摄效果不佳，光源垂直照射到砂轮上。拍摄设备的选择:因普通相机微距摄影调焦困难、闪光导致难以获得理想的拍摄数据以及拍摄空间限制等，所以采用可调焦的并具有USB的传输功能微型摄像头。摄像头对准拍摄部分，调整摄像头位置以及摄像头的焦距，使拍摄的砂轮部分涵盖在整个拍摄画面里。裁剪方法:1.打开图像处理软件，打开所需处理的文件，需要处理的图，如图1。2同过裁剪工具，裁剪图片，如图2。图2是在图1的基础上，沿着砂轮的轮廓裁剪出来的，即裁剪后的剩余区域为拍摄图片中砂轮的完整区域。处理方法:1.利用图像处理工具选取堵塞区域，初选选取容差值为30，容差可根据堵塞区域与非堵塞区域的色差进行调节，直至选择所有堵塞区域为止，对于本实验的调节范围在20?30之间。2.利用图片处理工具中直方图的像素记录功能，记录选取得堵塞区域的像素值以及裁剪后图片的总像素，堵塞区域如图3，总像素如图4，堵塞像素如图5。最终计算堵塞面积比值。【主权项】1.，其特征在于:选用具有调焦功能、USB数据传输功能以及像素在200万以上的摄像头；采用的平行光源，光源使用的是LED灯；光温的设置值为3200K?5000K， 拍摄设备和光源选择后，将光源垂直照射要拍摄的位置上，摄像头对准拍摄位置，根据需要调节摄像头的远近以及焦距，使图片拍摄清晰；且需保证能将所拍摄的砂轮部分包含在图片内； 图片采集完，先将图片进行裁剪，裁剪掉非砂轮部分，只剩下砂轮部分；堵塞区域的选择采用的容差值为20-30，使用像素值作为堵塞值的度量标准，堵塞面积比的计算方式是堵塞的像素值本文档来自技高网...

【技术保护点】
金刚石砂轮磨削陶瓷堵塞的评定方法，其特征在于：选用具有调焦功能、USB数据传输功能以及像素在200万以上的摄像头；采用的平行光源，光源使用的是LED灯；光温的设置值为3200K～5000K，拍摄设备和光源选择后，将光源垂直照射要拍摄的位置上，摄像头对准拍摄位置，根据需要调节摄像头的远近以及焦距，使图片拍摄清晰；且需保证能将所拍摄的砂轮部分包含在图片内；图片采集完，先将图片进行裁剪，裁剪掉非砂轮部分，只剩下砂轮部分；堵塞区域的选择采用的容差值为20‑30，使用像素值作为堵塞值的度量标准，堵塞面积比的计算方式是堵塞的像素值与裁剪后整体图片像素的比值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志远，纪凯文，田欣利，何祥炎，张泽雅，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：发明
国别省市：北京;11