基于主成分分析法的X射线焊缝缺陷图像增强与分割算法

为提高X射线图像缺陷自动识别的能力与图像分割的效果,提出了一种基于主成分分析法的X射线焊缝缺陷图像增强与分割算法。该算法首先通过计算图像的协方差矩阵特征值与其对应的特征向量,并根据特征向量分布,选择感兴趣区域即图像中的焊缝部分,从而减少图像处理的计算量;其次通过分析特征值累计百分比和试验结果,筛选出最佳的特征向量,对图像进行基于主成分的重构;最后采用Otsu阈值分割法,对重构后的图像进行分割。试验结果表明,该算法在对比度低、噪声严重的X射线缺陷图像分割中有很好的应用效果。     

基于二维信息熵图像分割的缺陷识别方法

为了提高无损检测的工作效率及可靠性,研究超声图像中缺陷目标的自动识别方法.根据超声D扫描图像的特征,在背景杂波抑制及噪声抑制的基础上,采用基于KSW二维信息熵的阈值分割方法对图像进行二值化处理.结果表明,由于不能兼顾图像各处的细节信息,基于二维信息熵的全局阈值图像二值化方法会产生欠分割.当图像尺寸较大时,全局阈值方法会丢失许多像元数目不多的集群,造成小目标的漏检.基于二维信息熵的局部阈值法充分考虑了图像的局部区域特征,能有效地识别图像中的缺陷目标,从而提高缺陷检出率.     

基于高频超声检测的焊接缺陷识别

空洞、分层是钎焊接头中常见的缺陷,其面积大小对钎焊接头的质量会产生很大影响。为了能够准确、高效地计算缺陷面积,提出了一种缺陷识别算法,对缺陷进行标记。首先采用超声显微检测技术对钎焊工件进行检测,生成超声C扫描图像;然后采用基于阈值的图像分割方法对C扫描图像进行二值化处理,最后利用缺陷识别算法标记缺陷和计算缺陷面积,提高了工件缺陷检测的准确率和效率。     

基于Fourier拟合曲面的X射线焊缝缺陷检测

针对在强噪声、低对比度及复杂背景特征下X射线焊缝图像的缺陷检测问题,提出了去噪处理、焊缝边缘分割及缺陷检测的方法.用快速离散Curvelet变换和循环平移相结合的方法,对焊缝图像进行滤波去噪,同时对图像列灰度曲线用最大类间方差法提取焊缝区域.在图像预处理后,采用三阶Fourier曲线对图像列灰度曲线进行拟合并扩展到三维空间,构造出自适应阈值面,最后利用原图像与构造曲面三维灰度图的灰度值差异,准确分割背景与缺陷区域.结果表明,与传统缺陷检测算法相比,该方法能准确提取出焊缝缺陷,漏检率和误判率低,准确率可达95%.     

基于图像色彩信息的焊缝识别算法

提出了基于图像色彩信息的焊缝识别算法,旨在为用于自动化焊接及自动无损检测的焊缝跟踪技术探索可能的解决方案.从色彩理论和图像分割的基本原理出发,开展了对RGB(红、绿、蓝)彩色空间中图像色彩信息表达的研究,提出了彩色空间变换的方法,根据灰度直方图对图像进行阈值分割,得到焊缝区与母材区基本被区分开的二值化图像,进而检出焊缝边缘.结果表明,该算法简便易行,识别效果好.     

一种用于轴承缺陷图像分割的改进k-means聚类算法

为了实现轴承缺陷无损检测自动化,研究了轴承表面缺陷图像的分割方法。在数字图像处理技术的基础上,提出一种改进的k-means的图像分割算法。先利用二维向量小波变换对图像提取特征,根据表面缺陷特征,运用k-means算法的思想,对其进行改进。试验结果证明,该方法显著提高了分割速度和精度,受背景、光照、角度、姿态的影响很小,具有较好的鲁棒性,具有一定的使用价值。     

基于视觉注意机制的射线图像缺陷检测方法

针对铸件、焊缝等缺陷在复杂背景射线图像中提取准确度较低的情况,提出一种基于视觉注意机制的射线图像缺陷检测方法。根据缺陷的不同性质,将射线图像按照区域或者线段划分成若干子区域;通过模拟视觉注意机制,利用中央-周边差算子分割出可疑区域;设置显著性阈值排除图像其他部分的干扰,并极大减少了算法处理量,然后以阈值法即可准确提取出各类缺陷。实验结果表明:该方法可在复杂背景下的射线图像中准确高效提取出缺陷,准确率可达94.6%,且适应性强、通用性好。     

一种基于梯度直方图的焊缝边缘检测方法

焊缝边缘检测技术是图像分析、图像理解的最基本操作之一,也是焊接机器人实现焊缝跟踪的关键技术之一。基于梯度直方图提出一种焊缝边缘检测方法,将二维高斯滤波器分为水平和竖直方向的一维高斯滤波器对图像进行平滑处理,然后用一种改进的梯度计算方法来计算梯度和确定像素点梯度方向。最后采用梯度统计量进行阀值选取,并结合非极大值抑制得到单像素宽的边缘图像。将二维高斯函数和梯度的计算由二维降到一维,减少了计算量,同时由于不同的梯度值直接与相应的方向对应,因而在后续的处理中无须再进行梯度方向的计算,提高运算的效率,阈值选取具有一定的稳定性。运用MATLAB软件对图像进行处理,对比经各种算法处理的焊缝图像说明该算法具有较好的适应性和鲁棒性。     

基于稀疏优化的织物缺陷检测方法

针对传统织物检测算法存在严重的误检、漏检现象且微小缺陷不易检测等问题,提出一种基于稀疏优化的织物缺陷检测方法。对织物图像进行预处理,加强图像的对比度;将一些无缺陷织物样本图像分块,采用K-means算法将图像块聚类成簇,每个类簇训练一个子字典,选择合适的子字典并利用优化的稀疏表示模型对待测图像进行重构;最后生成残差图像,利用最大熵阈值法对残差图像进行分割,从而检测出织物的疵点。实验结果表明:该方法可以有效检测织物的各种缺陷以及微小缺陷,与其他算法相比,该算法也具有较高的检测精度。     

基于阈值分割的叶片缺陷检测技术

针对CT缺陷图片的灰度特点提出了一种基于二维O tsu阈值分割缺陷检测方法。详细介绍了该方法的理论依据和实现过程,并给出了具体的解决方案。该方法检测铸件缺陷准确率较高、可靠性好、速度快、可实现自动检测,为CT检测提供了一种行之有效的方法。     

基于信息融合优化搜索的X射线焊缝缺陷检测

提出一种基于信息融合优化搜索技术的X射线图像焊缝缺陷检测方法.在对X射线焊缝图像进行预处理的基础上,使用垂直焊缝方向投影的波形分析法进行焊缝区域分割,采用图像信息融合技术,综合不同判据获得启发式状态空间优化搜索的启发信息,对搜索过程进行优化,从而快速准确地检测出X射线图像中的缺陷区域.试验结果表明,提出的算法能够快速有效地检测出焊缝X射线图像中的缺陷,取得较好效果.     

基于压缩传感技术的埋弧焊X射线焊缝图像缺陷检测

将压缩传感理论引入X射线焊缝图像缺陷判断,提出将判断X射线焊缝图像是否含有缺陷问题作为一个模式识别问题处理,将待检测图像视为样本图像的线性组合,通过求取系数向量来判断图像是否存在缺陷. 为实现系数向量的稀疏化,提出利用罚函数的方法求解0范数最小问题的近似最优解,提出新的光滑可导的0-1惩罚项函数,使求0范数最优成为可能. 在此基础上分别利用1范数最小和2范数最小求取系数向量,并利用混淆矩阵对所求结果进行分析. 结果表明,综合考虑0,1,2范数最小化所得系数的识别算法灵敏度可达99%,特异度可达98%.     

一种基于时空MRF的工业CT图像序列分割方法

提出了一种基于时空马尔科夫随机场的工业CT图像序列分割算法。此算法根据工业CT图像序列信息连续性的特点,建立时空Markov随机场,并且构造相应的混合高斯统计模型能量函数,利用条件迭代算法（ICM）实现最大后验概率（MAP）估计。仿真试验表明,该方法能够较好地实现工业CT图像序列的分割。     

采用双边滤波的冷轧铝板表面缺陷图像去噪方法的研究

目的去除冷轧铝板表面缺陷图像中的噪声,并保持图像的清晰度以及图像的细节信息,避免冷轧铝板表面缺陷图像中的噪声引起错误的缺陷检测。方法首先,引入双边滤波方法,并联合概率分布函数以及最大似然函数求取图像的噪声方差,自适应地对双边滤波函数中灰度方差值进行调整,实现对冷轧铝板表面缺陷图像中噪声进行滤除。然后,为了对双边滤波去噪后遗留下的强噪声进行去除,利用像素点之间的差值,构造区域相似度模型,对双边滤波去噪后图像中的强噪声进行判定。最后,借助中值滤波方法在对强噪声进行滤除的同时,兼顾保持图像的清晰度,进而达到去除冷轧铝板表面缺陷图像中的噪声,并保持图像细节以及清晰度的目的。结果所设计方法在噪声强度分别为0.09、0.12以及0.15时,所得去噪图像的MSE值分别为15.3743、19.7713以及23.7613,所得去噪图像的PSNR值分别为38.4971、35.4792以及31.1768。结论所设计方法不仅能有效去除冷轧铝板表面缺陷图像中的噪声,而且还能较好地保持图像的清晰度以及边缘特征,使得去噪后图像具有较好的视觉效果。     

不等厚板搭接焊缝缺陷数字X射线检测

在不等厚钢板搭接焊缝X射线检测图像中,由于工件及焊缝厚度变化带来的图像背景灰度差异、焊缝区灰度连续变化等,给基于图像处理的缺陷自动识别带来困难.同时,被检测焊缝装卡的空间位置具有不确定性,垂直布置的焊缝和重力方向存在一定角度,不便于缺陷自动识别及定位.文中给出一种基于不变矩的X射线图像校正方法,解决焊缝图像倾斜问题;在此基础上,给出一种图像噪声抑制、背景去除、图像分割及数学形态学相结合的缺陷识别方法.结果表明,所提方法能有效识别不等厚搭接焊缝中的气孔类缺陷,适用于自动检测.     

焊缝X射线胶片数字化图像低对比度细长线缺陷的检测

焊缝X射线数字化图像中像素宽度不超过3个像素的细长线缺陷,其对比度低,常有间断,常规的X射线焊缝缺陷检出算法难以有效检出。针对此类缺陷,提出了在滤波降噪的基础上,采用逐列自适应阈值法对图像中细长线缺陷进行初步分割,然后应用改进的局部霍夫变换剔除初步分割结果中的大量噪点,准确分割出细长线缺陷。试验结果表明,所提出的方法能够适应不同灰度范围的X射线图像、克服噪声及缺陷间断的影响,有效检测出低对比度细长线缺陷。     

基于小波变换和算术编码的无损图像压缩方法研究

为了提高图像压缩的性能以便实现更好的无损图像压缩,提出了一种基于小波变换和算术编码的无损图像压缩方法。首先,该方法对图像的所有高频和低频分量进行整数小波变换。然后利用期望最大化算法和最大似然估计对几何分布有限混合模型的参数进行了估计。最后结合直方图截断方法完成算术编码。多组图像数据的测试结果显示相比于其他方法,提出压缩方法表现出较好的压缩性能(主观和客观保真度指标),即更高的压缩比和峰值信噪比。     

傅立叶变换在熔池图像特征提取中的应用

熔池图像特征的提取对于分析焊接质量十分重要,而频域图像处理算法相对空域有很多优势,可以克服传统的空域图像处理算法对噪声敏感的不足,并有利于增强图像特征.为此,首先采用中值维纳滤波方法对焊接熔池图像进行组合滤波去噪,然后对去噪后的熔池图像运用基于傅立叶变换的巴特沃思滤波器进行高通滤波,以增强图像,并采用加强滤波算法对图像实现补偿,同时进行直方图均衡化,最后运用Canny算子边缘检测与数学形态学运算获得熔池边缘,提取出熔池特征信息.结果表明,运用傅立叶变换高频加强滤波进行熔池图像增强处理,并结合空域中较为成熟的图像处理算法,可以得到较好的熔池特征提取效果.