一种基于焊缝的图像识别方法和图像识别系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于焊缝的图像识别方法和图像识别系统，包括获得图像单元、特征基准单元、特征比较单元和区域区分单元，所述获得图像单元，用于获得包含焊缝图像和母材图像的采集图像；所述特征基准单元，用于计算第一张采集图像的焊缝特征值和母材特征值；所述特征比较单元，用于针对后续的每一张采集图像，计算分割出的每一个子图像的子特征值；所述区域区分单元，用于根据子特征值分别与焊缝特征值和母材特征值进行比较的结果，区分焊缝图像区域和母材图像区域。可见，该基于焊缝的图像识别方法和图像识别系统，实现了焊缝识别的自动化，并能够准确地计算出焊缝的位置，大大提高了焊缝检验的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊缝超声无损探伤
，尤其涉及一种基于焊缝的图像识别方法 和图像识别系统。
技术介绍
在对焊缝进行超声无损探伤的过程中，需要使用摄像头采集包含焊缝区域和母材 区域的图像，且基于该图像找到并确定焊缝的位置。不过由于室外大型钢管表面焊缝的锈 蚀程度不一和光强度不稳定的影响，一般情况下，摄像头无法轻易地识别出焊缝并准确地 计算出焊缝的位置，这对焊缝检验的准确度造成了很大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种基于焊缝的图像识别方法和图像识别系统，实现了焊 缝识别的自动化，并能够准确地计算出焊缝的位置，大大提高了焊缝检验的准确度。 为达此目的，本专利技术采用以下技术方案： 第一方面，提供一种基于焊缝的图像识别方法，包括： 每间隔预设周期，获得由图像采集装置采集的采集图像，其中，所述采集图像包括 焊缝图像和母材图像；对第一张所述采集图像区分焊缝图像区域和母材图像区域;在所述焊缝图像区域 截取N个m像素*n像素的焊缝子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法 计算所述焊缝子图像的焊缝特征值;在所述母材图像区域截取N个m像素*n像素的母材子图 像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述母材子图像的母材特征 值； 针对后续的每一张所述采集图像，将其所有的像素分割成若干个m像素*n像素的 子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述子图像的子特征 值； 按照预设规则，将所述子特征值分别与所述焊缝特征值和母材特征值进行比较， 以便区分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域。其中，所述获得由图像采集装置采集的采集图像，包括： 当外界的光强度大于等于预设第一阈值，则关闭所述图像采集装置的光源，并获 得由图像采集装置采集的采集图像； 当外界的光强度小于预设第一阈值，则启动所述图像采集装置的光源，并获得由 图像采集装置采集的采集图像。 其中，所述对第一张所述采集图像区分焊缝图像区域和母材图像区域，包括： 检测到用于区分所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域的区分轨迹线，根 据所述区分轨迹线将第一张所述采集图像区分成焊缝图像区域和母材图像区域。 其中，所述将其所有的像素分割成若干个m像素*n像素的子图像，包括： 将所述采集图像的所有的像素按照从上到下和从左往右的顺序，分割成若干个m 像素*n像素的子图像。 其中，所述按照预设规则，将所述子特征值分别与所述焊缝特征值和母材特征值 进行比较，以便区分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域，包括： 获得所述焊缝特征值与所述母材特征值中差异最大的一项特征值，作为对比特征 值； 将所述子特征值与所述对比特征值进行比较，按照二值化方法，根据比较结果区 分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域。 其中，所述焊缝特征值，包括使用直接灰度统计法计算出的所述焊缝子图像的第 一焊缝特征值，和使用生成灰度共生矩阵二次统计法计算出的所述焊缝子图像的第二焊缝 特征值;所述第一焊缝特征值包括均值、标准差、一致性和第一熵，所述第二焊缝特征值包 括能量、第二熵、对比度和相关性； 所述母材特征值，包括使用直接灰度统计法计算出的所述母材子图像的第一母材 特征值，和使用生成灰度共生矩阵二次统计法计算出的所述母材子图像的第二母材特征 值;所述第一母材特征值包括均值、标准差、一致性和第一熵，所述第二母材特征值包括能 量、第二熵、对比度和相关性。 其中，所述按照预设规则，将所述子特征值分别与所述焊缝特征值和母材特征值 进行比较，以便区分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域，包括： 获得所述第一焊缝特征值和第一母材特征值中差异最大的一项特征值作为第一 特征值，获得所述第二焊缝特征值和第二母材特征值中差异最大的一项特征值作为第二特 征值； 获得子图像Sij的子特征值Sij(〇，e);其中，所述〇为使用直接灰度统计法计算出 的所述子图像Sij的对应所述第一特征值的子特征值，所述e为使用生成灰度共生矩阵二次 统计法计算出的所述子图像Sij的对应所述第二特征值的子特征值，所述i为对应的子图像 Sij在从左往右方向的序号，所述j为对应的子图像Sij在从上到下方向的序号； 以所述第一特征值作为横坐标，第二特征值作为纵坐标建立坐标系，在所述坐标 系内，标定N个所述焊缝子图像的第一位置和N个所述母材子图像的第二位置，并标定每一 个所述子图像Sij的第三位置；获得所述第三位置到每一个所述第一位置的第一距离总和，和所述第三位置到每 一个所述第二位置的第二距离总和；所述预设规则，包括：当所述第一距离总和小于所述第二距离总和，则判断所述子图像Sij位于焊缝图 像区域；当所述第一距离总和大于等于所述第二距离总和，则判断所述子图像Sij位于母 材图像区域。 其中，所述预设规则，还包括： 当所述第一距离总和小于所述第二距离总和，则设定所述子图像Sij的灰度值为 1； 当所述第一距离总和大于等于所述第二距离总和，则设定所述子图像Sij的灰度 值为0。第二方面，提供一种基于焊缝的图像识别系统，包括以下单元：获得图像单元，用于每间隔预设周期，获得由图像采集装置采集的采集图像，其 中，所述采集图像包括焊缝图像和母材图像；特征基准单元，用于对第一张所述采集图像区分焊缝图像区域和母材图像区域； 在所述焊缝图像区域截取N个m像素*n像素的焊缝子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度 共生矩阵二次统计法计算所述焊缝子图像的焊缝特征值;在所述母材图像区域截取N个m像 素像素的母材子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述母 材子图像的母材特征值；特征比较单元，用于针对后续的每一张所述采集图像，将其所有的像素分割成若 干个m像素*n像素的子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所 述子图像的子特征值；区域区分单元，用于按照预设规则，将所述子特征值分别与所述焊缝特征值和母 材特征值进行比较，以便区分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域。其中，所述获得由图像采集装置采集的采集图像，包括：当外界的光强度大于等于预设第一阈值，则关闭所述图像采集装置的光源，并获 得由图像采集装置采集的采集图像；当外界的光强度小于预设第一阈值，则启动所述图像采集装置的光源，并获得由 图像采集装置采集的采集图像。其中，所述对第一张所述采集图像区分焊缝图像区域和母材图像区域，包括：检测到用于区分所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域的区分轨迹线，根 据所述区分轨迹线将第一张所述采集图像区分成焊缝图像区域和母材图像区域。其中，所述将其所有的像素分割成若干个m像素*n像素的子图像，包括：将所述采集图像的所有的像素按照从上到下和从左往右的顺序，分割成若干个m 像素*n像素的子图像。其中，所述区域区分单元，具体用于：获得所述焊缝特征值与所述母材特征值中差异最大的一项特征值，作为对比特征 值；将所述子特征值与所述对比特征值进行比较，按照二值化方法，根据比较结果区 分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域。其中，所述焊缝特征值，包括使用直接灰度统计法计算出的所述焊缝子图像的第 一焊缝特征值，和使用生成灰度共生矩阵二次统计法计算出的所述焊缝子图像的第二焊缝 特征值;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于焊缝的图像识别方法，其特征在于，包括：每间隔预设周期，获得由图像采集装置采集的采集图像，其中，所述采集图像包括焊缝图像和母材图像；对第一张所述采集图像区分焊缝图像区域和母材图像区域；在所述焊缝图像区域截取N个m像素*n像素的焊缝子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述焊缝子图像的焊缝特征值；在所述母材图像区域截取N个m像素*n像素的母材子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述母材子图像的母材特征值；针对后续的每一张所述采集图像，将其所有的像素分割成若干个m像素*n像素的子图像，使用直接灰度统计法和生成灰度共生矩阵二次统计法计算所述子图像的子特征值；按照预设规则，将所述子特征值分别与所述焊缝特征值和母材特征值进行比较，以便区分出所述采集图像的焊缝图像区域和母材图像区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费跃农，汪月银，严滔，
申请(专利权)人：汪月银，
类型：发明
国别省市：广东;44