(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210692100.X (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 地址 450001 河南省郑州市高新 技术开发 区梧桐街121号 (72)发明人 李彬　王帅　方旭阳　邵俊永　 (74)专利代理 机构 郑州优盾知识产权代理有限 公司 41125 专利代理师 栗改 (51)Int.Cl. G06V 10/28(2022.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/56(2022.01) B24D 18/00(2006.01) (54)发明名称 一种电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法 (57)摘要 本发明提出了一种电镀有色cBN砂轮的磨料 浓度检测方法， 步骤为： 获取未电镀的有色cBN磨 料及白色底板的整体彩色图像I1， 进行数字图像 处理得到二值化图像M1， 计算当前批次有色cBN 磨料的颜色区间和单颗磨料所占像素点数量区 间； 获取与有色cBN磨料同批次的电镀有色cBN砂 轮局部彩色图像I2； 对局部彩色图像I2进行数字 图像处理， 获取基于本批次有色cBN特征的二值 化图像M2， 计算符合本批次有色cBN磨料的单颗 磨料所占像素点数量的连通域数量和像素点数 量， 通过连通域内总像素点数量计算电镀有色 cBN砂轮的磨料浓度。 本发明提高了磨料浓度检 测的客观性和一致性， 提高了准确性和检测效 率， 解决磨料浓度检测技术中检测效率低的问 题。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 115035303 A 2022.09.09 CN 115035303 A 1.一种电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特 征在于， 其 步骤如下： 步骤S1： 将未电镀的有色cBN磨料放置于与电镀结合剂金属镍颜色接近的白色底板上， 获取未电镀的有色cBN磨料及白色底板的整体彩色图像I1； 步骤S2： 对整体彩色图像I1进行数字图像处理得到基于有色cBN磨料特征分割的二值化 图像M1， 利用二值化图像M1分别计算当前批次有色cBN磨料的颜色区间和单颗磨料所占像素 点数量区间； 步骤S3： 使用步骤S1相同的拍 摄条件， 获取与上述有色cBN磨料同批次的电镀有色cBN 砂轮局部彩色图像I2； 步骤S4： 对局部彩色图像I2进行数字图像处理， 获取基于本批次有色cBN特征的二值化 图像M2； 步骤S5： 对二值化图像M2进行图像处理， 计算符合本批次有色cBN磨料的单颗磨料所占 像素点数量规律的连通域数量和总像素点数量， 判断总像素点数量是否在步骤S2的单颗磨 料所占像素点数量区间， 通过 连通域内总像素点数量计算电镀有色cBN砂轮的磨料浓度。 2.根据权利要求1所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S2、 步骤S4的数字图像处 理和步骤S5的图像处 理均是通过MATLAB实现的。 3.根据权利要求2所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中利用二值化图像M1计算当前批次有色cBN磨料的颜色区间的实现方法为： 调用 MATLAB中的find函 数找到二值化图像M1中所有数值为1的像素点坐标组成集合S1， 计算集合 S1对应位置整体彩色图像 I1的R通道像素I1R(S1)、 G通道像素I1G(S1)的极值， 得到当前批次有 色cBN磨料的颜色区间， 其中， R通道颜色区间为[min{I1R(S1)},max{I1R(S1)}],G通道颜色区 间为[min{I1G(S1)},max{I1G(S1)}]， B通道颜色区间为[0， V]， V为底板特 征的阈值。 4.根据权利要求3所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S2中利用二值化图像M1计算单颗磨料所占像素点数量区间的实现方法为： 调用MATLAB中 的bwlabel命令查找二值化图像M1中所有连通域， 得到连通域分布矩阵L1和连通域总数P1； 调用MATLAB中的find函数 分别查找连通域分布矩阵L1中P1个连通域所包含的像素点数量组 成集合Q1， 得到当前批次有色cBN磨料的单颗磨料所占像素点数量区间为[min( Q1),max (Q1)]。 5.根据权利 要求2、 3或4所述的电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所 述二值化图像M1的获取方法为： 利用MATLAB提取整体彩色图像I1的R通道像素I1R(x,y)、 G通 道像素I1G(x,y)和B通道像素I1B(x,y)的值， 其中， I1R(x,y)、 I1G(x,y)、 I1B(x,y)分别为整体 彩色图像I1中行号为x、 列号 为y的像素点的R通道像素、 G通道像素和B通道像素； 调用MATLAB中的ones函数， 建立一个 大小整体彩色图像I1等大且所有元素数值均为1的 矩阵M1； 提取所有代表白色底板特征的像素点， 即提取B通道像素I1B(x,y)的值大于阈值V的 所有像素点， 并将 各像素点(x,y)位置对应的矩阵M1的像素点赋值为0， 得到基于有色cBN磨 料特征分割的二 值化图像M1。 6.根据权利要求3或4所述的电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述 步骤S4中二 值化图像M2的获取方法为： 利用MATLAB提取局部彩色图像I2的R通道像素I2R(x,y)、 G通道像素I2G(x,y)、 B通道像素 I2B(x,y)的值， 其中I2R(x,y)、 I2G(x,y)、 I2B(x,y)分别为局部彩色图像I2的行号为x、 列号为y权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115035303 A 2的像素点的R通道像素、 G通道像素和B通道像素； 调用MATLAB中的z eros函数， 建立一个 大小与局部彩色图像I2等大且所有元素数值均为 0的矩阵M2； 分别判断R通道像素I2R(x,y)、 G通道像素I2G(x,y)、 B通道像素I2B(x,y)是否满足 下列条件： 其中， x∈[0,M],y∈[0,N ]， M和N分别为局部彩色图像I2的长和宽， V为底 板特征的阈值， [min{I1R(S1)},max{I1R(S1)}]为二值化图像M1的R通道颜色区间， G通道颜色区间为[min{I1G (S1)},max{I1G(S1)}]； 若满足， 则将矩阵M2相应位置的像素点M2(x,y)赋值为1； 若不满足， 则仍保持像素点M2 (x,y)为0， 得到二 值化图像M2。 7.根据权利要求6所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S5中电镀有色cBN砂轮的磨料浓度为： 其中， M和N分别为二值化图像M2的长和宽， P3为二值化图像M2中潜在磨料的个数即连通 域总数， Q3i为第i个连通 域中像素点数量。 8.根据权利要求7所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述连 通域中像素点数量的计算方法为： 调用MATLAB中bwmorph函数对二值化图像M2进行开运算 直至二值化图像不再发生变化， 得到降噪、 磨料分离后的二 值图像M3； 调用MATLAB中的bwlabel命令查找二值图像M3中所有连通域， 每个 连通域代表一颗潜在 磨料， 得到连通 域分布矩阵L3和连通域总数P3； 调用MATLAB中的find函数分别查找连通域分布矩阵L3中P3个连通域所包含的像素点数 量组成集 合Q3； 分别判断集 合Q3中第i个连通 域包含的像素点数量 Q3i是否满足下列条件： min(Q1)≤Q3i≤max(Q1) 其中， i∈[1,P3]； [min(Q1),max(Q1)]为当前批次有色cBN磨料的单颗磨料所占像素点 数量区间； 若满足上述条件， 则保留像素点数量 Q3i； 若不满足上述条件， 则赋值像素点数量 Q3i为0。 9.根据权利要求8所述的 电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所述步 骤S1中获取的未电镀的有色cBN磨料总数量应大于待检测的电镀有色cBN砂轮的 “理论基本 允许磨料 ”的0.1％， 其中设定电镀砂轮直径为D、 厚度为T， 选定的有色cBN磨料的基本粒径 为d， 则圆周方向可容纳磨料数量为 并向下取整为m， 厚度方向可容纳磨料数量为 并向下取整为n， 则该砂轮的理论基本允许磨料为m*n。 10.根据权利要求8或9所述的电镀有色cBN砂轮的磨料浓度检测方法， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115035303 A 3