基于灰度相似和双邻域的磨痕角自动检测方法

摘要

为了确定磨斑图像中磨痕的方向,便于后续磨斑直径的测量、抗磨性分析和异常磨损检测等处理,文中提出了一种双邻域的磨痕角自动测定方法.方法同时考虑小、大两个尺寸邻域内的灰度变化度来推算磨痕的方向角,构建小尺寸的近邻域,计算像素及其近邻域像素的灰度差以得到像素不同方位的灰度变化,求出使差异度取最小值的方位值(很接近磨痕方向);考虑磨痕角的检测精度和耗时,利用大尺寸的远邻域及远邻域上的兴趣像素,得到兴趣像素的远邻域差异度;找到与灰度差异度的极小值(即灰度相似)所对应的磨痕方位值,并结合远邻域的尺寸推算出磨痕角.以人工判定的磨痕角为基准,对200组样本数据进行仿真.实验表明,文中方法检测方向角的平均绝对误差小于1.5°,最小和最大的绝对误差分别为0°和4.309°,平均每帧耗时约2.8 s.