[发明专利]发动机机油清净分散性测定方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机图像处理技术领域，具体涉及一种发动机机油清净分散性测定方法。

背景技术

发动机中的润滑油（即发动机机油）具有冷却、润滑、密封、防腐、清洗等作用，润滑油的质量好坏直接影响到发动机的工作性能和寿命。随着发动机工作时间的延续，在高温下的氧化、机械零件的磨损产物、使用过程中的燃油以及水分的混入等原因，都使润滑油受到污染，导致油品下降，甚至丧失润滑油的效能。因此，对润滑油状态进行监测，不仅可以及时发现润滑油质量的变化，做到按需要更换润滑油，降低运行成本；而且可提前预知机器技术状态，进而及时发现故障征兆及预报设备可能发生的故障，有针对性的进行维护和修理。

目前，发动机润滑油的监测最常用的方法主要是通过油滴斑点试验，判断润滑油的清净性，从而判定发动机润滑油的质量。具体操作如下：首先，用金属或玻璃棒把从发动机内取出的油样滴一滴在滤纸上，静置3个小时，滤纸上便形成颜色不同的晕环似的斑痕，斑痕的图像因滤纸、润滑油质量及污染物不同而异，一般都显示三个或更多的晕环：沉积环、扩散环和油环。其次，在滤纸上手工勾勒出扩散环和油环，并用人工直尺法测量扩散环和油环的直径。再次，重复测量多组扩散环和油环的直径数据，计算每组扩散环和油环直径的比值（扩散环和油环直径的之比为清净分散性系数），并取每组测验得到的比值的平均值作为该润滑油的清净分散性系数，清净分散性系数值越大，表明润滑油分散性越好，反之亦反。

传统的人工直尺法存在以下问题：一是测量精度不高。由于实际操作中无论是扩散环还是油环，都不是标准圆形，而且两环质心一般不重合，这样测得的扩散环和油环直径就容易存在误差，造成测量精度不高；二是测量过程费时、费力，为了提高精度常常需要进行多次测量，取多次测量的均值为直径值，即便是多次测量也无法保证测量的精度。

综上，研究一种快速、准确地测定发动机润滑油清净分散性的方法，对于提高工作效率，且准确地判定润滑油的质量尤为重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种发动机机油清净分散性测定方法，该方法首先利用照相机采集油斑的灰度图像，并将油斑图像输入计算机；接着利用计算机提取油斑图像的扩散环区和油环区，并计算扩散环区和油环区的面积；最后得到清净分散性系数，能够快速、准确的判定发动机润滑油的质量。本发明的方法计算简单，精度高，且运行时间短，适合在实时的系统中采用。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以解决：

发动机机油清净分散性测定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：将待测的发动机油样滴在滤纸上得到油斑，在该油斑上手工勾勒出扩散环和油环；

步骤2：采集油斑的灰度图像f后将其输入计算机，油斑的灰度图像f大小为M×N，f(x,y)表示像素(x,y)的灰度值，1≤x≤M，1≤y≤N，x和y均为整数；

步骤3：利用式1对灰度图像的各像素点的灰度值f(x,y)进行计算，得到扩散环和油环的边界图B；

     式1

其中，T为阈值，对于0-255的灰度图像，T取5-25之间的整数；B(x,y)表示像素(x,y)的边界标示值，B(x,y)＝1表示像素(x,y)为边界点，B(x,y)＝0表示像素(x,y)为非边界点；

步骤4：获得扩散环和油环的标记图L；具体步骤如下：

首先，采用8-连通标记边界图B中B(x,y)＝1的连通区域，得到标记值分别为1和2的两个连通区域，即边界图B中两个8连通区域的像素值分别为B(x,y)＝1和B(x,y)＝2；其次，计算边界图B中被标记的B(x,y)＝1和B(x,y)＝2两个连通区域的像素点数目；再次，将像素点数目多的连通区域标记为扩散环区，并记录扩散环区连通区域的像素值为c，即B(x,y)＝c，c为1或2；将像素点数目少的连通区域标记为油环区，并记录油环区连通区域的像素值为r，即B(x,y)＝r，r为1或2且r≠c；将B(x,y)＝0的区域标记为背景区，背景区连通区域的像素值为0，即B(x,y)＝0；最后，利用式5获得扩散环和油环的标记图L：