一种基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106780493A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710059954.3G06T7/62(2017.01)(22)申请日2017.01.24(71)申请人广东省特种设备检测研究院珠海检测院地址519000广东省珠海市人民西路133号申请人珠海市安粤科技有限公司(72)发明人徐寒刘莎罗伟立(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人俞梁清(51)Int.Cl.G06T7/00(2017.01)G06T7/13(2017.01)G06T7/66(2017.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法(57)摘要本发明的技术方案包括一种基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，该方法包括：S1，采集带有圆形缺陷的焊缝X射线图像；S2，使用总变分模型的显示差分算法对所述步骤A采集的焊缝X射线图像进行去噪处理；S3，通过Canny边缘检测算子初步确定圆形缺陷的边缘；S4，对所述步骤C得到的图形进行数学形态学处理，进一步确定圆形缺陷的边缘轮廓、质心及面积。本发明的有益效果为：本发明的技术方案提高了对于焊缝X射线圆形缺陷的检测速度与准确性。CN106780493ACN106780493A权利要求书1/2页1.一种基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，该方法包括：S1，采集带有圆形缺陷的焊缝X射线图像；S2，使用总变分模型的显式差分算法对所述步骤A采集的焊缝X射线图像进行去噪处理；S3，通过Canny边缘检测算子初步确定圆形缺陷的边缘；S4，对所述步骤S3得到的图形进行数学形态学处理，进一步确定圆形缺陷的边缘轮廓、质心及面积。2.根据权利要求1所述的基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，所述的步骤S1还包括：将待检测装置的焊缝部位放置于X射线无损检查器下，并通过X光成像获取焊缝的X射线图像。3.根据权利要求1或2所述的基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，所述的步骤S2还包括子步骤：S301，将视为能量泛函的最小化问题并将含噪声图像模型定义为Xm＝Mu+u(1)，其中公式(1)中的Xm为含噪声的焊缝的X射线图像，u为干净图像；S302，进一步对含噪图像图模型进行平衡图像去噪和平滑处理，其包括对噪声的去除的能量最小化进行计算，其计算公式为其中为保真项，为正则化项，参数λ为规整参数，进一步将λ设置为高斯滤波器；S303，执行对公式(2)的梯度下降流处理，采用总变分模型的显式差分方法恢复干净图像并去除噪声，其中对公式(2)的梯度下降流处理结果的公式为其中，div为散度算子，▽为梯度算子。4.根据权利要求3所述的基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，所述的步骤S3的Canny边缘检测还包括以下子步骤：S401，对图像使用带有指定标准偏差σ的高斯滤波器来平滑图像；S402，在图像的每一点计算局部梯度和边缘方向α(x,y)＝arctan(ly/lx)，边缘点为梯度方向上其强度局部最大点，所确定的边缘点会导致梯度幅度图像中出现脊；S403，执行非最大值抑制处理，包括查找脊的顶部，并将所有不在脊的顶部的像素设为零；S404，将不连接的弱像素集成到强像素，执行边缘连接。5.根据权利要求4所述的基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，2CN106780493A权利要求书2/2页所述的步骤S403还包括：脊像素使用两个阈值T1和T2做阈值处理，其中T1<T2，值大于T2的脊像素为强边缘像素，T1与T2之间的脊像素为弱边缘像素。6.根据权利要求4所述的基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法，其特征在于，所述数学形态学处理还包括以下子步骤：S601，将通过Canny边缘检测得到的二值图像矩阵设置为A，膨胀腐蚀模型版设置为B，A首先通过与B进行形态学开运算去除孤立点，然后与B进行形态学闭运算连接非封闭边缘，其运算公式如下所示S602，设置C为对称结构元素，并对二值图像A的封闭区域进行区域填充，其中C设置为其中的圆形缺陷填充过程为其中为X0圆形缺陷内一点且X0＝1，当Xk＝Xk-1时则算法在迭代的第k步结束；S603，对填充后的二值图像进行连通分量的提取标记，其包括设置Y表示为包含于二值图像的连通分量，并且设置X0为Y中的一个已知点，对Y进行迭代生产，其公式为其中k＝1,2,3Λ，当Xk＝Xk-1时，则对算法进行收敛，并且Y＝Xk；S604，基于标记的连接分量确定图像圆形缺陷的质心以及面积。3CN106780493A说明书1/4页一种基于焊缝X射线数字图像的圆形缺陷识别方法技术领域