技術(shù)特征：

1.一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，四球摩擦試驗(yàn)結(jié)束后，采集試驗(yàn)所使用的三個(gè)底部鋼球上的磨斑圖像F；

步驟S2，將采集到的彩色磨斑圖像F進(jìn)行灰度化處理，得到灰度磨斑圖f；

步驟S3，通過邊緣檢測算子對灰度磨斑圖f進(jìn)行邊緣檢測，用來提取磨斑圖中的磨痕，得到磨斑邊緣圖E；

步驟S4，將上述所得到的磨斑邊緣圖E第一次以α＝0的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)了α的旋轉(zhuǎn)邊緣圖E_α；

步驟S5，計(jì)算上述所得的旋轉(zhuǎn)邊緣圖E_α中第x行從(x,1)到(x,y)的連續(xù)邊緣的長度，得到行邊緣長圖d_α；

步驟S6，對上述所得的長邊緣圖d_α從左到右進(jìn)行逐行掃描濾波處理，保留每行中連續(xù)長超過一定值T的邊緣，得到行濾波圖h_α；

步驟S7，計(jì)算旋轉(zhuǎn)邊緣圖E_α的水平標(biāo)記S_α；

步驟S8，當(dāng)α<180°時(shí)，則需以迭代法循環(huán)執(zhí)行步驟S4到步驟S7；

步驟S9，當(dāng)α≥180°時(shí)，則根據(jù)水平標(biāo)記S_α確定磨斑圖像方向水平角θ。

2.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S1中，所述磨斑圖像F的像素大小為M×N，所述磨斑圖像F的任一像素點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y)，則x和y分別表示該像素點(diǎn)的行和列，且x和y均為整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S2中，所述灰度磨斑圖像f中像素點(diǎn)(x,y)的灰度值為f(x,y)，則f(x,y)的計(jì)算式如式(1)所示：

f(x,y)＝0.3·R(x,y)+0.59·G(x,y)+0.11·B(x,y) (1)

其中，R(x,y)、G(x,y)和B(x,y)分別表示磨斑圖像F中像素(x,y)的紅色分量值、綠色分量值和藍(lán)色分量值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S3中，所述的邊緣檢測算子為Sobel、Canny或Prewit邊緣檢測算子，其中，所述磨斑邊緣圖E為二值圖，其中，E(x,y)＝1表示邊緣點(diǎn)，E(x,y)＝0表示非邊緣點(diǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S4中，所述的旋轉(zhuǎn)邊緣圖E_α為二值圖，其大小為M_α和N_α，其中，E_α(x,y)＝1表示邊緣點(diǎn)，E_α(x,y)＝0表示非邊緣點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S5中，所述行邊緣長的計(jì)算式(2)如式：

其中，d_α(x,y)表示行邊緣長圖像素點(diǎn)(x,y)的連續(xù)邊緣長，即表示第x行中像素點(diǎn)(x,y)的左側(cè)有(d_α(x,y)-1)個(gè)1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S6中，所述行濾波處理的計(jì)算式(3)如式：

其中，h_α(x,y)為行濾波圖像素點(diǎn)(x,y)的像素值，T為定值，取值為10～100。

8.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S7中，所述水平標(biāo)記的計(jì)算式(4)如式：

$S_{\mathrm{\&alpha;}}=\underset{x=1}{\overset{M_{\mathrm{\&alpha;}}}{\&Sigma;}}\underset{y=1}{\overset{N_{\mathrm{\&alpha;}}}{\&Sigma;}}{h}_{\mathrm{\&alpha;}}(x,y)---\left(4\right)$

其中，所述水平標(biāo)記S_α值為最大，磨斑圖F的磨痕位于水平方向；所述水平標(biāo)記S_α值為最小，磨斑圖F的磨痕位于垂直方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求1上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S8中，所述迭代法是指以旋轉(zhuǎn)角度α加設(shè)定的旋轉(zhuǎn)步長β作為新的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行循環(huán)旋轉(zhuǎn)，即，α＝α+β，其中，β的取值越小，精度越高，之后得到C_β組的磨斑灰度圖的旋轉(zhuǎn)數(shù)組和與其數(shù)組對應(yīng)的水平標(biāo)記S_α值。

10.根據(jù)權(quán)利要求8上述的一種四球摩擦試驗(yàn)?zāi)グ邎D像磨痕方向自動定位方法，其特征在于：步驟S9中，根據(jù)上述所得C_β組的水平標(biāo)記S_α，滿足時(shí)，則α＝θ。