基于概率預(yù)測的焊縫x射線自動檢測偽缺陷剔除方法
【專利摘要】基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法，屬于焊縫X射線缺陷檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明針對相鄰兩幀圖像中檢出的潛在缺陷區(qū)域，根據(jù)兩幀圖像拍攝范圍沿焊縫方向位移與垂直于焊縫的側(cè)向位移，對前幀圖像潛在缺陷區(qū)域出現(xiàn)在后幀圖像中不同位置上的概率進行預(yù)測，之后通過分析后幀圖像潛在缺陷區(qū)域與概率預(yù)測結(jié)果，對偽缺陷進行剔除，保留實際缺陷位置。本發(fā)明能夠利用前后幀圖像信息實現(xiàn)對偽缺陷的剔除，有利于減少誤檢，并能夠適應(yīng)不同的檢測裝置相對焊縫移動速度的要求，并在發(fā)生側(cè)向竄動的情況下保證準確檢出，避免漏檢。
【專利說明】基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于概率預(yù)測的偽缺陷剔除方法，可廣泛應(yīng)用于焊縫X射線缺陷檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]膠片照相、CR成像、線陣探測器成像、面陣探測器成像、圖像增強器成像等均為焊縫缺陷X射線檢測的重要成像方法。膠片成像由于步驟復(fù)雜、耗時長、不利于自動化檢測、所用藥水對環(huán)境造成污染等原因，在應(yīng)用上受到制約；而線陣/面陣探測器成像和CR成像所需的成像時間較長，動態(tài)性不足，因此多用于X射線靜態(tài)成像。基于圖像增強器的方法動態(tài)性較好，適用于X射線實時成像，在焊縫缺陷X射線實時檢測領(lǐng)域有較為廣泛的應(yīng)用。其工作原理為:射線作用于圖像增強器輸入屏的閃爍體，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換、電信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換后，得到數(shù)字化圖像，用于顯示、處理和分析。通過數(shù)字射線圖像序列的處理和分析，對缺陷進行自動判斷，在線地實現(xiàn)焊縫缺陷自動檢測，能夠有效地提高檢測效率，降低由于人為因素造成的漏檢概率。但該方法在圖像處理上面臨的問題是:一方面，X射線實時成像的信噪t匕、圖像分辨率、相對靈敏度均較低，所得到的圖像對比度低，缺陷特征不明顯，造成缺陷難以檢出；另一方面，圖像灰度與對比度水平均具有一定的時變性，在對連續(xù)的圖像序列進行自動檢測時難以避免會出現(xiàn)一定比例的誤檢；加之連續(xù)生產(chǎn)需要較快的圖像處理速度，綜上，X射線實時成像的焊縫缺陷檢測對用于圖像處理算法提出了較高要求。
[0003]焊縫X射線自動檢測中單次曝光形成的圖像不可避免地存在噪聲影響，因焊縫區(qū)域內(nèi)缺陷及其鄰域的灰度對比度較小，缺陷檢出難度較大，同時由于噪聲區(qū)域與缺陷區(qū)域表現(xiàn)為類似的灰度特征，通常在缺陷檢出步驟中會得到包含一系列偽缺陷在內(nèi)的潛在缺陷區(qū)域，因此需要在圖像理解步驟中對其進行判斷，對偽缺陷進行剔除，減少誤檢，準確得到焊縫缺陷的位置和特征信息。
[0004]現(xiàn)有方法多利用焊縫缺陷形態(tài)學(xué)特征進行偽缺陷的剔除，如:對提取的潛在缺陷區(qū)域進行形狀特征參數(shù)的提取，并通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法進行分類，不屬于已有缺陷類型的潛在缺陷區(qū)域被認為是偽缺陷，參見張曉光等的論文“X射線檢測焊縫的圖像處理與缺陷識別”，華東理工大學(xué)學(xué)報，2004，30(2):199-202;在孔類缺陷的檢測中用面積閾值剔除偽缺陷，在長條形缺陷的檢測中用長度閾值剔除偽缺陷，參見張乃祺等的論文“基于厚壁工件X射線實時成像的焊縫缺陷自動檢測”，沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報，2012，29(2): 72-76。上述方法均利用單幀圖像進行偽缺陷的剔除，在缺陷形態(tài)發(fā)生變化時容易誤剔除真實缺陷而造成漏檢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于概率預(yù)測的偽缺陷剔除方法，在焊縫X射線缺陷自動檢測過程中對初步圖像處理中分割得到的潛在缺陷區(qū)域進行判斷，有效降低誤檢率。[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0007]—種基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法，包括以下步驟:
[0008]步驟I).連續(xù)拍攝焊縫X射線圖像序列，記同一焊縫X射線圖像序列中的相鄰兩幀圖像分別為前幀圖像Ik和后幀圖像Ik+1，對前后兩幀圖像分別進行焊縫區(qū)域提取，分別計算所述后幀圖像Ik+1與所述前幀圖像Ik中的焊縫重心位置，并計算焊縫重心位置沿垂直焊
縫方向的位移量，記為
[0009]步驟2).記焊縫在沿焊縫方向相對檢測裝置的穩(wěn)定速度為V，拍攝幀頻為f，X射線成像視場范圍沿焊縫方向長度為L，拍攝得到X射線數(shù)字圖像沿焊縫方向總像素數(shù)為1，
按下式計算焊縫沿焊縫方向的位移量，記為?:
【權(quán)利要求】
1.一種基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法，其特征在于該方法包括以下步驟: 步驟I).連續(xù)拍攝焊縫X射線圖像序列，記同一焊縫X射線圖像序列中的相鄰兩幀圖像分別為前幀圖像Ik和后幀圖像Ik+1，對前后兩幀圖像分別進行焊縫區(qū)域提取，分別計算所述后幀圖像Ik+1與所述前幀圖像Ik中的焊縫重心位置，并計算焊縫重心位置沿垂直焊縫方向的位移量，記為df ； 步驟2).記焊縫在沿焊縫方向相對檢測裝置的穩(wěn)定速度為V，拍攝幀頻為f，X射線成像視場范圍沿焊縫方向長度為L，拍攝得到X射線數(shù)字圖像沿焊縫方向總像素數(shù)為1，按下式計算焊縫沿焊縫方向的位移量，記為^.V!
2.如權(quán)利要求1所述的基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法，其特征在于:所述步驟3)中，提取前幀圖像Ik的潛在缺陷區(qū)域采用如下方法:采用動態(tài)閾值法對前幀圖像Ik進行閾值分割，對分割結(jié)果進行腐蝕、膨脹操作，將連通域標記為潛在缺陷區(qū)域，記為|4|〖=1,2,...，]，其中η為潛在缺陷區(qū)域個數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于概率預(yù)測的焊縫X射線自動檢測偽缺陷剔除方法，其特征在于:所述步驟4)中，提取后幀圖像Ik+1的潛在缺陷區(qū)域采用如下方法:采用動態(tài)閾值法對后幀圖像Ik+1進行閾值分割，對分割結(jié)果進行腐蝕、膨脹操作，將連通域標記為潛在缺陷區(qū)域，記為丨44丨卜= 1，2，._.，7?丨，其中m為潛在缺陷區(qū)域個數(shù)。
【文檔編號】G01N23/04GK103983651SQ201410222780
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】鄒怡蓉, 都東, 潘際鑾, 石涵, 邵家鑫, 常保華, 韓贊東 申請人:清華大學(xué)