基于HOG和SVM算法的磨粒图像在线监测技术
作者:
作者单位:

1.南京航空航天大学民航学院,南京 211106;2.民航飞机健康监测与智能维护”民航重点实验室,南京 211106

作者简介:

通讯作者:

左洪福,男,教授,博士生导师,E-mail:rms@nuaa.edu.cn。

中图分类号:

U8

基金项目:

国家自然科学基金(U1933202)。


Online Monitoring for Oil Wear Particle Images Based on HOG Feature Extraction and SVM Classification
Author:
Affiliation:

1.College of Cvil Aviation, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, Nanjing 211106, China;2.Civil Aviation Key Laboratory of Civil Aviation Aircraft Health Monitoring and Intelligent Maintenance, Nanjing 211106, China

Fund Project:

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    摘要:

    为了解决发动机润滑油液磨粒图像监测只适用于微流且易受气泡干扰等问题,设计了一种可适用于相对大流量工作环境的油液磨粒光学图像在线监测系统,区分气泡和磨粒。通过该监测系统,批量采集了一系列磨损颗粒和气泡图片,用于后续图像分类算法的训练与测试。采用了一种基于背景差分和大津法的运动物体提取算法提取出大量磨粒及气泡图像样本,运用基于方向梯度直方图(Histogram of oriented gradients, HOG)进行特征提取和支持向量机(Support vector machine, SVM)分类算法对气泡和磨粒进行识别。实验结果表明,该监测系统能有效采集磨粒及气泡图像并进行自动识别。与基于形态学特征提取算法以及K最近邻(K-nearest neighbor, KNN)等传统分类算法相比,HOG-SVM算法分类精度更高,识别准确率可达83.8%。

    Abstract:

    Since the image monitoring of engine lubricating oil wear particles is only suitable for micro flows and easy to be disturbed by bubbles, an optical image online monitoring system for oil wear particles suitable for full flow working environment is designed to distinguish bubbles and wear particles. Through this system, a large number of wear particle and bubble images are collected. A moving object extraction algorithm based on background differences and the Otsu method is used to extract wear debris and bubble image samples. The bubbles and particles are identified by the feature extraction based on the histogram of oriented gradients (HOG) and support vector machine (SVM) classification algorithms. The experimental results show that this system can effectively collect images of wear particles and bubbles. Compared with the traditional morphological feature extraction algorithm and the K-nearest neighbor (KNN) classification algorithm, the HOG-SVM algorithm has a higher classification accuracy of 83.8%.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王涵,左洪福,刘珍珍,费航,刘岩.基于HOG和SVM算法的磨粒图像在线监测技术[J].南京航空航天大学学报,2022,54(6):1152-1158

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  • 收稿日期:2022-01-05
  • 最后修改日期:2022-08-30
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  • 在线发布日期: 2022-12-16
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