润滑与密封

作者：李博，尹智，吴伟

单位：西安石油大学机械工程学院,,西安石油大学机械工程学院,,西安石油大学机械工程学院,

关键词：在线可视铁谱;反射光谱片;磨粒图像分割;特征提取;磨粒面积百分覆盖指数

基金：陕西省自然科学基础研究计划基金项目 （2025JC-YBMS-624）；西安市科技计划基金项目 （22GXFW0103）；西安石油 大学研究生教育综合改革研究与实践基金项目 （YcS23214280）

磨粒在线监测可实时揭示装备磨损状态。为解决磨损监测过程中磨粒特征信息准确提取问题，提出在线可 视铁谱 （On-Line Visual Ferrograph，OLVF） 反射光成像的磨粒图像分割与特征提取方法。采用针孔法获得成像系统降 质函数，维纳滤波增强图像磨粒细节轮廓特征，减法滤波校正像面均匀度，实现反射光谱片图像预处理。构建一种新 型非线性阈值函数，运用小波分析的阈值收缩法消除预处理图像降噪，通过 Otsu 法变换实现非反光磨粒图像分割；采 用灰度阈值估计法分割高亮度反光磨粒图像，利用膨胀、腐蚀运算补充反光磨粒过分割，通过非反光与反光磨粒形态 学叠加运算实现反射光谱片中磨粒图像的完整分割。磨粒图像分割对比实验结果表明，提出的算法的处理结果与原谱 片中的磨粒图像信息相符。磨粒图像采集与浓度特征提取重复性实验结果表明：反射光与透射光成像提取磨粒浓度特 征具有相同的有效性，且反射光谱片获取的磨粒面积百分覆盖指数 （IPCA） 曲线波动性方差为 138. 08，其提取结果重 复性优于透射光谱片；采用不同图像分割算法处理同一反射光谱片，所提方法提取的 IPCA 变化曲线波动性方差约为 43. 46，进一步证明了在线可视铁谱反射光成像有利于磨粒图像分割与特征提取。

来源：2026年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

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