The invention relates to a method of fracture extraction based on iterative phase consistency. The concrete steps are as follows: (1) the CT image is preprocessed with morphological operation and denoising algorithm; secondly, the polar coordinate transformation of the pre processed image and the image PolarImg are obtained; (3) the phase consistency of the computed image PolarImg is iterated in the polar coordinate system. The enhanced image is enhanced by the polar coordinate inversion of the enhanced image. According to the unimodal thresholding algorithm, the threshold of the enhanced image is automatically selected, and the cracks in the image are segmented from the enhanced image from the 1.5 times of the threshold. This method can automatically detect high precision cracks in the CT image of industrial components. At the same time, this method is not affected by the difference of gray level contrast of CT image. In addition, the method has small calculation and fast extraction speed, and can meet the application demand of real-time.
【技术实现步骤摘要】
一种基于迭代相位一致性的裂缝提取方法和应用
本专利技术涉及数字图像处理
,尤其是一种基于迭代相位一致性的裂缝提取方法和应用,该方法可应用于工业部件的缺陷检测。
技术介绍
随着计算机断层成像技术的发展,无损检测技术在工业生产中的应用越来越广泛。对工件缺陷的检测与分析在质量安全控制中起着非常重要的作用。一方面,工件缺陷的形状与尺寸等信息直接反映了加工过程中相关因素的影响,对这些信息的定量分析与研究有助于改进和研发生产工艺;另一方面,对于正在服役的工件进行检测,分析其缺陷发现趋势,有助于预测该工件或设备的服役性能及使用寿命。裂缝是工业生产中常见的缺陷之一,在工件锻造或服役期间都可能产生裂缝。圆柱形工件是工业生产中常见的一种类型,这种类型的工件在工作状态下受应力分布影响,容易导致工件内部裂缝呈径向分布。裂缝提取是图像处理中一个经久不衰的问题,其难点在于裂缝自身的一些属性。比如,同一幅图像中裂缝的尺寸、灰度值和形状都有可能存在很大差异;另外,受成像设备或方法的影响,图像中裂缝可能比较模糊或者被噪声、伪影等覆盖。最简单的裂缝提取方法是阈值分割,但是裂缝自身的属性使得对阈值的选取比较困难,不合适的阈值会导致较弱的裂缝不能被完整的提取,或者提取的结果中引进过多的错误结构。因此,有些情况下并不存在一个合适的阈值,能够直接对图像中裂缝进行有效地提取。解决这个问题的手段通常是先对图像做滤波,达到增强图像的目的,然后再进行阈值分割。常见的经典滤波方法有:Frangi算子、Krissian算子和GVF等。这类方法均基于图像的二阶导信息,比较依赖图像的灰度信息即对图像灰度信息敏 ...
【技术保护点】
1.一种基于迭代相位一致性的裂缝提取方法,其特征在于:具体步骤如下:⑴结合形态学操作和去噪算法对CT图像进行预处理,降低背景及噪声对图像的影响;⑵对预处理后图像做极坐标变换,得到图像PolarImg;⑶在极坐标系下迭代计算图像PolarImg的相位一致性,增强图像;⑷对增强后图像做极坐标逆变换;⑸根据unimodal thresholding算法对增强后的图像自动选取阈值,进而由该阈值的1.5倍对增强后图像进行分割得到图像中的裂缝。
【技术特征摘要】
1.一种基于迭代相位一致性的裂缝提取方法,其特征在于:具体步骤如下:⑴结合形态学操作和去噪算法对CT图像进行预处理,降低背景及噪声对图像的影响;⑵对预处理后图像做极坐标变换,得到图像PolarImg;⑶在极坐标系下迭代计算图像PolarImg的相位一致性,增强图像;⑷对增强后图像做极坐标逆变换;⑸根据unimodalthresholding算法对增强后的图像自动选取阈值,进而由该阈值的1.5倍对增强后图像进行分割得到图像中的裂缝。2.根据权利要求1所述的基于迭代相位一致性的裂缝提取方法,其特征在于:所述步骤⑴的具体步骤如下:使用非局部均值算法对CT图像原图进行去噪;使用5x5的结构元对去噪后图像进行底帽变换,即得预处理后图像。3.根据权利要求1所述的基于迭代相位一致性的裂缝提取方法,其特征在于:所述步骤⑵中极坐标变换的中心坐标选取变换前图像的中心点,或距离中心点附近不超过50个像素的其他点;极坐标网格中极径采样间隔为dr,取值0.25或0.5;角度采样间隔为dθ,取值0.25。4.根据权利要求1所述的基于迭代相位一致性的裂缝提取方法,其特征在于:所述步骤⑶的具体步骤如下:以PolarImg表示极坐标变换之后的图像;计算图像PolarImg的相位一致性,结果记为PC1,利用一维形态学操作对PC1进行滤波,结果记为PC1’;去除图像PC1’中的强裂缝得到残差图像,然后计算残差图像的相位一致性,结果记为PC2,并利用一维形态学操作对PC2进行滤波,结果记为PC2’;去除图像PC2’中的强裂缝得到残差图像,然后计算残差图像的相位一致性,结果记为PC3,并利用一维形态学操作对PC3进行滤波,结果记为...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。