一种船用钣金焊接缺陷识别方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种船用钣金焊接缺陷识别方法，该方法采集钣金焊接后的表面图像，并得到去噪图像；将去噪图像转换到频域空间得到频域图像，使用同态率波对频域图像进行增强；对频域图像进行连通域分析得到多个连通域，根据每个连通域的亮度值与平均亮度的亮度差异和局部反光影响程度获取放大系数；基于放大系数构建频域增强函数；利用频域增强函数对频域图像进行增强，得到增强频域图像；将增强频域图形转换至空间域中，得到对应的增强图像，对增强图像进行二值化，基于得到的二值化图像进行缺陷检测。本发明专利技术能够增强图像中的暗部细节，抑制局部高亮的位置，使边缘信息更加清晰，提高缺陷检测的准确率。提高缺陷检测的准确率。提高缺陷检测的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种船用钣金焊接缺陷识别方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种船用钣金焊接缺陷识别方法。

技术介绍

[0002]船用钣金焊接生产过程中，钣金表面或近表面可能存在焊接缺陷的隐患。这些缺陷的出项会导致产品的质量下降，使船只在运行过程中具有潜在的风险，尤其是焊接表面存在裂痕时，船舶在运行过程中存在裂痕的位置可能会发生断裂，发生事故，因此焊接后需要对钣金的焊接处进行检测。
[0003]焊接过程中由于焊接表面会产生反光不均匀或是表面清理不干净导致在进行缺陷检测的过程中图像表面不清晰，得到的缺陷表面图像不清晰，需要对得到的图像进行增强。
[0004]现有的方法主要是根据高斯同态滤波对图像中的光照不均匀进行处理，现有的同态滤波器存在多参数的缺陷，并且多个参数并不受控制，参数值由大量的实验得到的经验值，对不同的图像参数值不同，适应性差。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种船用钣金焊接缺陷识别方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术一个实施例提供了一种船用钣金焊接缺陷识别方法，该方法包括以下步骤：采集钣金焊接后的表面图像，并去除所述表面图像的噪声，得到去噪图像；将所述去噪图像转换到频域空间得到频域图像，使用同态率波对所述频域图像进行增强；对所述频域图像进行连通域分析得到多个连通域，根据每个连通域的亮度值与平均亮度的亮度差异和局部反光影响程度获取放大系数；基于所述放大系数构建频域增强函数；利用所述频域增强函数对所述频域图像进行增强，得到增强频域图像；将所述增强频域图形转换至空间域中，得到对应的增强图像，对所述增强图像进行二值化，基于得到的二值化图像进行缺陷检测。
[0006]优选的，所述去除所述表面图像的噪声，包括：通过高斯滤波将所述表面图像中的噪声去除。
[0007]优选的，所述使用同态率波对所述频域图像进行增强，包括：将频域图像中的亮度信息分离为照射分量和反射分量，并分别进行傅里叶变换，得到增强后的亮度信息。
[0008]优选的，所述放大系数的获取方法为：以所述亮度差异与连通域的面积的比值作为所述反光影响程度，以1减去所述亮度差异得到的差值乘上所述反光影响程度的乘积作为所述放大系数。
[0009]优选的，所述基于所述放大系数构建频域增强函数，包括：将放大系数与同态滤波器的传递函数相乘，再加上偏移量得到重新构建的频域增强函数；所述偏移量为预设常数。
[0010]优选的，所述利用所述频域增强函数对所述频域图像进行增强，包括：以所述频域增强函数乘上增强后的亮度信息，得到增强后的频域图像。
[0011]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过放大系数构建频域增强函数，使得图像的整体亮度均匀，达到图像增强的效果；对得到的光照不均匀的频域图像，通过光照场特征分析得到同态滤波器的参数信息，对光照不均匀图像中的暗部细节进行增强，对局部高亮的位置进行抑制；然后获取增强图像使得图像中的边缘信息更加清晰，图像中的边缘更加平滑，基于增强图像进行缺陷检测，进行缺陷检测时更加明显，检测的准确率更高。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术一个实施例提供的一种船用钣金焊接缺陷识别方法的步骤流程图；图2为本专利技术一个实施例提供的钣金焊接后的表面图像；图3为图2进行图像增强后的二值化图像；图4为图3膨胀腐蚀操作后得到的缺陷的二值化图像。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种船用钣金焊接缺陷识别方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种船用钣金焊接缺陷识别方法的具体方案。
[0017]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种船用钣金焊接缺陷识别方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：步骤S001，采集钣金焊接后的表面图像，并去除表面图像的噪声，得到去噪图像。
[0018]具体的步骤包括：1、采集钣金焊接后的表面图像。
[0019]船舶钣金进行焊接时，由于钣金较大，焊接后的得到焊缝较长，因此需要通过视觉机器人采集焊缝图像，采集的表面图像如图2所示。
[0020]2、去除表面图像的噪声，得到去噪图像。
[0021]由于采集图像实在室外的环境中进行的，因此，得到的图像中存在噪声影响图像的质量，因此，需要对图像进行预处理，去除图像中的噪声。
[0022]得到的图像中的环境噪声主要是高斯噪声，因此通过高斯滤波将表面图像中的噪声去除，得到去噪图像，提高图像的质量。
[0023]步骤S002，将去噪图像转换到频域空间得到频域图像，使用同态率波对频域图像进行增强；对频域图像进行连通域分析得到多个连通域，根据每个连通域的亮度值与平均亮度的亮度差异和局部反光影响程度获取放大系数；基于放大系数构建频域增强函数。
[0024]具体的步骤包括：1、将去噪图像转换到频域空间得到频域图像，使用同态率波对频域图像进行增强。
[0025]将频域图像中的亮度信息分离为照射分量和反射分量，并分别进行傅里叶变换，得到增强后的亮度信息。
[0026]同态滤波是在频域对图像进行增强的方法，利用滤波算法减弱低频部分、增强高频部分，来减少图像中的关照变化，也使得边缘锐化、细节突出。
[0027]将图像中的亮度信息表示为，将图像中的亮度信息分为照射分量和反射分量，因此，图像中的照射分量还可以表示为：其中，表示照射分量，代表描述景物照度的信息，变化缓慢，可以看作是图像的低频部分；表示反射分量，代表描述景物细节信息，变化的较快，可以看作是图像中的高频部分。
[0028]将图像中的变换缓慢以及变换较快的信息进行分离：对得到分离后的信息进行傅里叶变化可表示为：其中，表示为图像中的照射分量（低频部分）的像素点位置的傅里叶变换，表示为反射分量（高频部分）的像素点位置的傅里叶变换。
[0029]使用频域增强函数对得到的频域函数进行增强，是同态滤波的传递函数，在频域分别作用于照度分量和反射分量。
[0030]2、对频域图像进行连通域分析得到多个连通域，根据每个连通域的亮度值与平均亮度的亮度差异和局部反光影响程度获取放大系数。
[0031]根据得到的图像进行计算，计算图像中的光照场，根据图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用钣金焊接缺陷识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集钣金焊接后的表面图像，并去除所述表面图像的噪声，得到去噪图像；将所述去噪图像转换到频域空间得到频域图像，使用同态率波对所述频域图像进行增强；对所述频域图像进行连通域分析得到多个连通域，根据每个连通域的亮度值与平均亮度的亮度差异和局部反光影响程度获取放大系数；基于所述放大系数构建频域增强函数；利用所述频域增强函数对所述频域图像进行增强，得到增强频域图像；将所述增强频域图形转换至空间域中，得到对应的增强图像，对所述增强图像进行二值化，基于得到的二值化图像进行缺陷检测。2.根据权利要求1所述的一种船用钣金焊接缺陷识别方法，其特征在于，所述去除所述表面图像的噪声，包括：通过高斯滤波将所述表面图像中的噪声去除。3.根据权利要求1所述的一种船用钣金焊接缺陷识别方法，其特征在于，所述使用同...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁婉庆，
申请(专利权)人：南通先端精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：