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基干图像处理齿轮啮合面积计算 　　摘 要：在驱动桥齿轮印迹试验中，利用图像处理技术，用迭代法对图像进行二值化处理，再进行杂质去除和孔洞填充，得到齿轮啮合区域；再对像素点标定，得到像素点单位面积。计算齿轮啮合区域像素点点数，二者相乘计算得到齿轮啮合面积。对没有形成封闭齿轮啮合区域的印迹，用膨胀腐蚀的方法进行计算 关键词：图像处理；啮合面积；孔洞填充；杂质去除 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2017）01-0026-04 Calculation of gear meshing area based on image processing FEI Ming-de， YE Bo， CHEN Yong-hua， GUO Jian （ DongFeng commercial vehicle Technology Center， Shiyan442001， China ） Abstract： In the drive axle gear imprinting experiment， image processing technology is used to binarize the image by iterative method， then the impurity removal and hole filling are carried out to get the meshing region of the gear. Then the pixels are calibrated to get the pixel unit area. Calculate the meshing area of the gear point pixels， the two multiplied by the gear meshing area. The footprints of the areas where the closed gear meshes were not formed are calculated by expansion corrosion. 费明德 毕业于合肥工业大学，现任东风商用车有限公司技术中心高级工程师。主要研究方向为汽车零部件测试 前 言 齿轮啮合印迹试验是检验变速箱和驱动桥齿轮啮合质量和传动平稳性的重要指标。以驱动桥啮合印迹试验为例，常用方法是在从动轮齿面上均匀涂抹红丹粉后，使样品低速运转（ 　　在对图2（c）二值化图像连通域标记完成后，计算连通域面积小于一定阀值（一般取像素点少于100）的连通域，对这些连通域用白色像素点填充，实现杂质的去除，如图3（a）。在二值化图像杂质去除后，再进行孔洞填充。孔洞填充前，为分离出目标和减少计算量，首先用delphi封装的FloodFill函数实现封闭区域的反向填充。其函数原型为：Procedure FloodFill（x，y：double；Color：Tcolor；FillStyle： TFillStyle）；其中（x，y）是封闭区域内一点，FloodFill函数会从这一点开始，向四周填充??前画刷的颜色，直到遇见参数Color指定的颜色所围成的边界或绘图所用Canvas的边界才停止。当用黑色画刷指定（1，1）点为内部点进行填充时，即对图像进行了反向填充。反方向填充后的图像如图如图3（b）所示，白色部分就是提取到的齿轮啮合区域。在此基础上，对白色像素点进行连通域的标记划分，对面积小于小于一定阀值的连通域，以黑色像素点填充，从而实现了孔洞的填充，孔洞填充后的图形如图3（c）所示。白色像素点部分就构成了齿轮的啮合区域，扫描整个图像，统计出白色像素点个数 3 像素点的面积标定 在图2（c）基础上，在Image的OnMouseDown事件中选取左上角和右下角两点构建矩形。此两点构成的矩形区域要完全包含黑色标准量块，但不要包含齿轮非啮合区域。用CopyRect函数拷贝此区域，创建临时位图TempBitmap，载入此矩形图像。对临时位图进行孔洞填充和杂质去除，统计出黑色像素点点数后，用标准量块面积除以黑色像素点点数，就可得出像素点的单位面积。标定完成后，释放临时位图。用上文统计出的白色像素点点数乘以像素点单位面积，就可计算出齿轮的啮合面积 4 齿轮啮合面积的另一种算法 上面所述的齿轮啮合面积的计算，对拓印技术、图像的成像要求较高。但在实际操作中，由于受红丹粉涂抹的均匀度、齿轮磨蹭及拓印技术等影响，无可避免的会导致齿轮印痕不清晰，特别是在齿轮负载在额定负载的50%～100%时，齿轮齿顶方向的印痕会出现大量的连续断点；或者试验人员在拓印过程中，在拓印纸张上出现密集的区域纹理，如