[发明专利]一种自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法

权利要求书

1.一种自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对铁谱磨粒图像的彩色图像进行灰度化处理，并绘制所得灰度图像的灰度频数曲线；

S2、利用步骤S1所得的灰度频数曲线判断是否需要对灰度图像进行灰度翻转处理，当灰度峰值前频数之和S_前大于灰度峰值后频数之和S_后，对灰度图像进行图像灰度翻转，否则，不需要对灰度图像进行图像灰度翻转；

S3、对步骤S2所得灰度图像作三维灰度直方图，并且绘制该三维灰度直方图的切片灰度频数曲线；

S4、对步骤S3所得切片灰度频数曲线求一阶差商和二阶差商，并绘制一阶差商和二阶差商的二倍随灰度值变化的曲线；

S5、根据步骤S4所得的一阶差商和二阶差商的二倍随灰度值变化的曲线确定最佳二值化阈值，得到二值图像；

其中，所述确定最佳二值化阈值的步骤包括：

(1)以一阶差商最小值处对应的灰度值为搜索起点，将所有满足一阶差商大于e1的灰度值放入矩阵，其中e1为设定的阈值；

(2)依次检验矩阵中各元素对应的二阶差商，若满足二阶差商的二倍小于e2则搜索终止，其中e2为设定的阈值；

S6、若步骤S2中未进行图像灰度翻转，则步骤S5所得二值图像为最终二值图像；若步骤S2中进行了图像灰度翻转，则步骤S5所得二值图像再次进行图像灰度翻转后得到最终二值图像。

2.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S2中，所述图像灰度翻转处理按照式(I)操作：

V₁＝255-V₀ (I)

其中，V₁和V₀分别表示灰度翻转前和灰度翻转后的灰度值。

3.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，所述确定最佳二值化阈值的步骤(1)中，e1＝-0.5％*m*n，其中，m和n分别为铁谱磨粒图像像素点的总行数和总列数。

4.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，所述确定最佳二值化阈值的步骤(2)中，e2＝0.05％*m*n，其中，m和n分别为铁谱磨粒图像像素点的总行数和总列数。

5.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述铁谱磨粒图像是由在线或离线油液监测系统中获取的。

6.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S1中，根据灰度图像绘制其对应的灰度频数曲线时，首先计算每个灰度值对应的灰度频数，然后确定其坐标位置并逐点连线。

7.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S3中，根据该三维灰度直方图绘制其对应的切片灰度频数曲线时，首先在每个灰度值时对三维灰度直方图做切片，然后计算每个切片所对因的灰度频数，最后确定其坐标位置并逐点连线。

8.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S5中，所述一阶差商按照一阶差商的定义式进行计算。

9.根据权利要求1所述的自适应铁谱磨粒图像二值化处理方法，其特征在于，步骤S5中，所述二阶差商按照二阶差商的定义式进行计算。