用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法技术

本发明专利技术涉及数据处理与识别技术领域，具体涉及用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法。该方法包括：获取磨轮磨料层图像，并对所述磨轮磨料层图像进行分块，得到多个图像块；利用阈值分割方法对所述每个图像块分割得到所有的连通域；通过所述各个连通域之间的相似度对所有连通域的类型进行划分，得到多个连通域；根据所述连通域中所有子连通域中面积的种类数以及所有图像块的个数确定连通域中的初始聚类数目；使用聚类算法和主成分分析方法分别得到噪声影响类别和噪声影响程度，并设定聚类合并阈值进行连通域合并，最终得到金刚石颗粒连通域；根据金刚石颗粒连通域的特征得到磨轮磨料层的质量评价指标。磨轮磨料层的质量评价指标。磨轮磨料层的质量评价指标。

【技术实现步骤摘要】
用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法


[0001]本专利技术涉及数据处理与识别
，具体涉及用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法。

技术介绍

[0002]磨料层，又称为金刚石层或工作层，它是由金刚石、结合剂、气孔三部分组成，是金刚石磨轮的核心部分，主要的作用是磨削玻璃边或玻璃角，更准确地说靠的是磨料层里的金刚石颗粒。因此磨料层里金刚石颗粒的大小以及颗粒分布的是否均匀是检验磨料层是否合格的关键。
[0003]在现有技术中，对于金刚石磨轮的磨料层混料质量的监测，多数是根据图像对金刚石颗粒的大小与分布进行检测，然后评判磨料层的质量。但是因为金刚石容易反光，并且在采集图像时，会因为环境光的影响在图像中形成高斯噪声，因而金刚石的反光形成的明亮点与噪声点会产生较大的混淆，影响对磨料层中金刚石小颗粒分布的检测，并且也会影响颗粒大小的检测，而现有技术中没有考虑到噪声的影响。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出一种用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法。通过对图像的连通域进行分析，获得不同颗粒大小的连通域，然后根据噪声的对金刚石颗粒的影响程度不同，通过k
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means聚类将噪声污染区域进行精细分组，获得不同影响程度的聚类块，然后对其进行去噪，获得不含噪声的图像。最后根据金刚石颗粒的大小与分布的均匀性，判断磨轮磨料层的质量。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法，所采用的技术方案具体如下：获取磨轮磨料层图像；根据磨轮磨料层图像大小对所述磨轮磨料层图像进行分块，得到多个图像块；对每个图像块使用阈值分割方法得到所述每个图像块中的所有连通域；根据各个连通域之间的结构相似度函数的斜率变化情况计算所述各个连通域之间的相似度；根据所述各个连通域之间的相似度得到第一连通域，第二连通域以及第三连通域，所述第一连通域中包含多个第一子连通域，所述第二连通域中包含多个第二子连通域，所述第三连通域中包含多个第三子连通域；根据所述第一连通域中所有第一子连通域中面积的种类数以及所有图像块的个数确定第一连通域中的初始聚类数目；对所有第一子连通域的面积使用聚类算法进行聚类，得到多个噪声影响类别；根据所述各个噪声影响类别中所有连通域面积使用主成分分析方法得到各个噪声影响类别的噪声影响程度；根据所述第一连通域的所有噪声影响程度进行聚类，得到多个聚类结果；根据各
个聚类结果之间噪声影响程度的差异以及聚类结果之间的距离计算各个聚类结果之间的相关性；根据每个聚类结果的平均噪声影响程度以及所有聚类结果之间距离的最小值确定聚类合并阈值；根据聚类合并阈值以及各个聚类结果之间的相关性将不同的聚类结果进行合并，得到多个不同噪声影响程度的金刚石颗粒类别；对所述不同噪声影响程度的金刚石颗粒类别中的每个金刚石颗粒进行滤波去噪，得到所有金刚石颗粒连通域；根据所述金刚石颗粒连通域中心点之间的距离标准差得到金刚石颗粒的分布均匀性；根据所有金刚石颗粒连通域之间的面积标准差得到金刚石颗粒的大小均匀性；根据所述金刚石颗粒的大小均匀性以及分布均匀性的乘积，得到磨轮磨料层的第一质量；同理，根据第二连通域和第三连通域的金刚石颗粒连通域得到磨轮磨料层的第二质量；和磨轮磨料层的第三质量；根据磨轮磨料层的第一质量，第二质量以及第三质量的均值得到磨轮磨料层的最终质量。
[0006]优选地，根据磨轮磨料层图像大小对所述磨轮磨料层图像进行分块，得到多个图像块的方法为：获取磨轮磨料层图像的长和宽，将磨轮磨料层图像的长和宽平均进行n等分，每一个图像块的大小为。
[0007]优选地，根据各个连通域之间的结构相似度函数的斜率变化情况计算所述各个连通域之间的相似度的方法为：获取磨轮磨料层图像中的所有连通域的面积值由大到小排列构成的面积序列；根据结构相似度对比函数计算面积序列中相邻连通域之间的结构相似度。
[0008]优选地，根据所述各个连通域之间的相似度得到第一连通域，第二连通域以及第三连通域的方法为：计算面积序列中相邻连通域之间结构相似度的斜率；计算面积序列中序号小于所述两个相邻连通域的序号最大值的所有连通域，计算所述所有连通域之间的平均斜率；设置阈值，当所述平均斜率小于预设阈值时，将所述所有连通域划分为一组；对面积序列中的所有连通域进行划分，得到三种类型的连通域，分别记为第一连通域，第二连通域与第三连通域。
[0009]优选地，根据所述第一连通域中所有第一子连通域中面积的种类数以及所有图像块的个数确定第一连通域中的初始聚类数目的表达式为：式中，为第一连通域中的初始聚类数目,为每个图像块的大小，m第一连通域中所有第一子连通域中面积的种类数。
[0010]优选地，根据每个聚类结果的平均噪声影响程度以及所有聚类结果之间距离的最小值确定聚类合并阈值的方法为：
式中，为聚类合并阈值，为第个聚类结果的噪声影响程度；为所有聚类结果的个数；表示所有聚类结果聚类中心之间欧式距离的最小值。
[0011]优选地，根据各个聚类结果之间噪声影响程度的差异以及聚类结果之间的距离计算各个聚类结果相关性的表达式为：式中，为第个聚类结果与第个聚类结果的相关性；分别为第个聚类结果与第个聚类结果的噪声影响程度；为第个聚类结果与第个聚类结果聚类中心之间的欧式距离。
[0012]优选地，根据聚类合并阈值将不同的聚类结果进行合并，得到多个不同噪声影响程度的金刚石颗粒类别的方法为：当两个聚类结果之间的相关性小于等于聚类合并阈值时，将所述两个聚类结果合并为一个聚类结果。
[0013]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过对图像中不同金刚石颗粒的连通域分析，获得三种噪声影响程度不同的连通域；然后根据噪声的影响程度对其进行聚类分析，获得噪声影响程度不同的聚类块，对其进行去噪。能够实现噪声的去除，从而在检测金刚石颗粒的大小与分布的均匀时，更加准确。在去噪的过程中，根据噪声对不同连通域的影响程度不同获得不同的聚类块，再根据不同的聚类块对图像进行去噪。根据不同影响程度去噪的程度不同，使得去噪的效果更好，不会损失图像的细节。在聚类过程中，确定聚类的中心与聚类的范围时，根据图像噪声影响程度进行聚类，使得聚类的效果更好，能够将受到噪声影响程度不同的金刚石颗粒聚为一类，使得去噪效果更好。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0015]图1是本专利技术的用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法的方法流程图。
具体实施方式
[0016]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法，其特征在于，该方法包括：获取磨轮磨料层图像；根据磨轮磨料层图像大小对所述磨轮磨料层图像进行分块，得到多个图像块；对每个图像块使用阈值分割方法得到所述每个图像块中的所有连通域；根据各个连通域之间的结构相似度函数的斜率变化情况计算所述各个连通域之间的相似度；根据所述各个连通域之间的相似度得到第一连通域，第二连通域以及第三连通域，所述第一连通域中包含多个第一子连通域，所述第二连通域中包含多个第二子连通域，所述第三连通域中包含多个第三子连通域；根据所述第一连通域中所有第一子连通域中面积的种类数以及所有图像块的个数确定第一连通域中的初始聚类数目；对所有第一子连通域的面积使用聚类算法进行聚类，得到多个噪声影响类别；根据所述各个噪声影响类别中所有连通域面积使用主成分分析方法得到各个噪声影响类别的噪声影响程度；根据所述第一连通域的所有噪声影响程度进行聚类，得到多个聚类结果；根据各个聚类结果之间噪声影响程度的差异以及聚类结果之间的距离计算各个聚类结果之间的相关性；根据每个聚类结果的平均噪声影响程度以及所有聚类结果之间距离的最小值确定聚类合并阈值；根据聚类合并阈值以及各个聚类结果之间的相关性将不同的聚类结果进行合并，得到多个不同噪声影响程度的金刚石颗粒类别；对所述不同噪声影响程度的金刚石颗粒类别中的每个金刚石颗粒进行滤波去噪，得到所有金刚石颗粒连通域；根据所述金刚石颗粒连通域中心点之间的距离标准差得到金刚石颗粒的分布均匀性；根据所有金刚石颗粒连通域之间的面积标准差得到金刚石颗粒的大小均匀性；根据所述金刚石颗粒的大小均匀性以及分布均匀性的乘积，得到磨轮磨料层的第一质量；同理，根据第二连通域和第三连通域的金刚石颗粒连通域得到磨轮磨料层的第二质量；和磨轮磨料层的第三质量；根据磨轮磨料层的第一质量，第二质量以及第三质量的均值得到磨轮磨料层的最终质量。2.根据权利要求1所述的用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法，其特征在于，所述的根据磨轮磨料层图像大小对所述磨轮磨料层图像进行分块，得到多个图像块的方法为：获取磨轮磨料层图像的长和宽，将磨轮磨料层图像的长和宽平均进行n等分，每一个图像块的大小为。3.根据权利要求1所述的用于金刚石磨轮生产的磨料层混料质量监测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝宏铎，
申请(专利权)人：海安玻克超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：