本发明涉及图像处理，特别涉及一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置、一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统以及一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法。
背景技术：
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
2、旋转机械设备中的润滑油随着工作时长的增加，往往会因为高温氧化、污染杂质等原因，颜色逐渐加深，从浅黄色逐步变为深棕色，透明度也逐渐降低，变得浑浊。利用光学成像方法捕获设备润滑线路中的磨损颗粒外观特征是在线磨粒监测的主流方法，但润滑油随着时间推进会因氧化和杂质逐渐浑浊变黑，给磨损颗粒的成像以及后续图像处理带来困难，而且光学成像式传感器对润滑油的颜色和浑浊度极为敏感，在监测使用时间相对较长的润滑油时，拍摄磨粒模糊甚至无法捕捉到磨粒，并且利用现有模糊图像处理方法无法有效还原磨粒信息，导致检测效率和准确度大大降低，主要原因在于：
3、当前光学成像式传感器的成像部分主要由主动照明设备和摄像头组成，当照明光线进入透明润滑油，经过磨粒反射后返回摄像头cmos传感器，返回的光线主要是磨粒的直接反射光，所以磨粒显示清晰；而浑浊润滑油中含有大量微小颗粒，光线入射后会产生散射效应，产生大量弱散射光和漫散射光，与磨粒反射光混叠后返回摄像头cmos传感器，造成磨粒图像模糊，成像质量下降，由于磨粒光线信息在散射过程中就已经损失，现有图像增强或还原处理方法也无法反映出真实的磨粒外观特征。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置及方法，利用润滑油介质散射光以及磨损颗粒反射光的偏振特性差异，实时测量浑浊润滑油场景stokes（斯托克斯）矢量信息，滤除介质散射光，提高了磨粒图像质量，有效提高了磨粒成像监测的覆盖时长，为磨损阶段和健康状态的判断提供技术支撑。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置。
4、一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，包括：cmos固定装置、斯托克斯偏振cmos传感器、光学镜头套筒和光学放大镜片，斯托克斯偏振cmos传感器包括cmos传感器和斯托克斯检偏器；
5、斯托克斯检偏器包括不同偏振方向的多个线偏振单元，各个线偏振单元与cmos传感器的像素一一对应；
6、光学镜头套筒与cmos固定装置连接，光学镜头套筒的末端布置有光学放大镜片，cmos固定装置与外壳固定连接；
7、环形偏振光源固定在外壳内部，环形偏振光源下方设有与外壳内壁连接的光学玻璃，光学玻璃的底部与外壳内壁之间的间隙作为润滑油流道，润滑油流道的入口和出口均开设在外壳上。
8、作为本发明第一方面进一步的限定，在润滑油流道的流道底部喷涂有白色漫反射涂层。
9、作为本发明第一方面进一步的限定，所述不同偏振方向为0°偏振方向、45°偏振方向、90°偏振方向和135°偏振方向。
10、作为本发明第一方面进一步的限定，所述环形偏振光源从上到下包括电路板、环形白色光源和线性起偏器，电路板与环形白色光源连接，环形白色光源的光线穿过线性起偏器后，从无偏振性的自然白光变为具有特定偏振方向的线偏振光。
11、作为本发明第一方面进一步的限定，所述外壳为铝合金外壳。
12、第二方面，本发明提供了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统。
13、一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统，设备润滑管路、润滑油支路、油泵、控制终端以及本发明第一方面所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置；
14、设备润滑管路与润滑油支路连通，润滑油支路上连接有油泵，润滑油支路分别与润滑油流道的入口和出口连通后，再与设备润滑管路连通；
15、控制终端分别与斯托克斯偏振cmos传感器和油泵连接。
16、作为本发明第二方面进一步的限定，控制终端与上位机有线或者无线通信连接。
17、第三方面，本发明提供了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法。
18、一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法，利用本发明第二方面所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统，包括以下过程：
19、油泵以设定速度工作，以第一设定光强启动环形偏振光源，斯托克斯偏振cmos传感器获取初始图像，计算初始图像的平均灰度值；
20、若所述平均灰度值小于设定阈值，则将环形偏振光源的光强调至第二设定光强，拍摄设定时间后提取图像帧，根据图像帧提取偏振图像，计算斯托克斯矢量以及背景光偏振角，根据斯托克斯矢量以及背景光偏振角得到偏振磨粒图像；
21、若所述平均灰度值大于或等于设定阈值，则拍摄设定时间后提取图像帧，根据图像帧得到无偏磨粒图像。
22、作为本发明第三方面进一步的限定，所述偏振图像为0°偏振方向的图像、45°偏振方向的图像、90°偏振方向的图像和135°偏振方向的图像，第一设定光强为i0，第二设定光强为；
23、偏振磨粒图像ipd为：ipd=s1(t)sin2-s2(t)cos2，其中，s1(t)为目标信号光的0°偏振分量和90°偏振分量之间的光强差，s2(t)为目标信号光的45°偏振分量和135°偏振分量之间的光强差，为背景光偏振方向。
24、作为本发明第三方面进一步的限定，背景光偏振方向为：，其中，s1(b)为背景散射光的0°偏振分量和90°偏振分量之间的光强差，s2(b)为背景散射光的45°偏振分量和135°偏振分量之间的光强差。
25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26、1、本发明创新性的提出了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置及方法，利用润滑油介质散射光以及磨损颗粒反射光的偏振特性差异，实时测量浑浊润滑油场景stokes矢量信息，滤除了介质散射光，提高了磨粒图像质量，提高了磨粒成像方法在高浑浊润滑油中的有效性，有效提高了磨粒成像监测的覆盖时长，为磨损阶段和健康状态的判断提供技术支撑。
27、2、本发明创新性的提出了一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置及方法，通过斯托克斯偏振cmos传感器实时获取低透明度油液背景光stokes矢量信息，避免了手动旋转偏振片带来的位置误差，提高了偏振成像精度以及设备自动化程度。
28、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
1.一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，其特征在于，
2.如权利要求1所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，其特征在于，
3.如权利要求1所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，其特征在于，
4.如权利要求1所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，其特征在于，
5.如权利要求1-4任一项所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像装置，其特征在于，
6.一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统，其特征在于，
7.如权利要求6所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统，其特征在于，
8.一种基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法，其特征在于，利用权利要求6或7所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像系统，包括以下过程：
9.如权利要求8所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法，其特征在于，
10.如权利要求9所述的基于偏振图像增强的浑浊油液磨粒成像方法，其特征在于，
