用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法和系统，包括：对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数；对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。利用本发明专利技术提供的方法和系统，能够改善图像视觉效果，提高图像对比度，使图像细节信息更丰富，轮廓更清晰，灰度分布更均衡，层次更清晰；本发明专利技术可以有效地提高图像处理效率。提高图像处理效率。提高图像处理效率。

【技术实现步骤摘要】
用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法和系统


[0001]本专利技术属于输变电施工
，具体涉及一种用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法和系统。

技术介绍

[0002]导线压接是输电线路架线施工的重要工序，施工量大且质量缺陷隐蔽性强。在碳纤维复合材料芯导线压接施工过程中，芯棒易遭受损伤，采用无损检测技术可及时观察出压接后的金具内部情况，对压接不合格试件进行及时处理、更换，避免后续在施工中或挂网运行后造成巨大的损失。近年来，科研工作者对导线压接的无损检测进行了多次尝试研究，并积累的一定的经验。最初，由于对传统的钢芯铝绞线的压接缺陷认识比较明确，尝试采用X射线法进行检测，但因当时硬件设备技术的局限性，X射线检测装置尺寸一般较大，而轻型化的X射线设备成像效果不佳，且施工现场放射性物质防护难以管理，现场应用具有较大难度；随着X射线源轻型化程度的提高，使得X射线技术在钢芯铝绞线压接质量检测中的应用变得较为容易，部分科研院所研究了一种相对以往更加便携的X射线检测装置，此类装置逐渐在线路工程检测中推广应用，图像处理普遍采用滤波及对比度增强，得到的无损检测图像效果差强人意。随着新材料、新技术、新工艺的在电网建设中的应用，碳纤维导线压接质量问题的出现对无损检测技术提出了更高的要求。与传统的钢芯铝绞线不同，碳纤维导线内密度低、外密度高，用传统的图像处理方法难以得到清晰的内部芯棒图像。
[0003]现有的碳纤维导线耐张线夹压接X射线图像芯棒成像，需要事先对芯棒通过涂抹显影剂的方式进行处理，再通过传统的滤波、增强进行图像处理，最终得到导线中的芯棒图像。但此种方式得到的碳纤维复合芯棒图像，无法观察到芯棒外层玻璃纤维，且此类方法无疑会增加导线的生产成本，还有可能会影响芯棒力学性能，因此需要研究一种更为的高效的碳纤维导线成像方法。

技术实现思路

[0004]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提出一种用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法，包括：
[0005]对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数；
[0006]对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。
[0007]优选的，所述通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数，包括：
[0008]对高斯滤波后的图像进行下采样，直到达到预设的分解层数，建立高斯金字塔；
[0009]利用所述高斯金字塔的各相邻层图像，建立拉普拉斯金字塔；
[0010]对所述拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强。
[0011]优选的，对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，包括：
[0012]设计非线性增益函数，将拉普拉斯金字塔的各层图像输入到所述增益函数中进行高频增强；
[0013]其中，所述增益函数中的增益参数，依据拉普拉斯金字塔的图像所在的层数进行取值。
[0014]优选的，所述增益函数，按下式表示：
[0015][0016]式中，h(x)为高频增强后的图像，k为第一增益参数，p为第二增益参数。
[0017]优选的，所述对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸，包括：
[0018]设计线性拉伸函数，将高斯金字塔的最顶层图像输入到所述线性拉伸函数中进行低频增强；
[0019]基于所述低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像和上一层高频增强后的拉普拉斯金字塔的图像，进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。
[0020]优选的，所述线性拉伸函数，按下式表示：
[0021]f(x)'＝f(x)*a+v*b
[0022]式中，f(x)为输入线性拉伸函数的图像，f(x)'为处理后的图像，v为输入图像的平均灰度，a和b为常数。
[0023]优选的，所述基于所述低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像和高频增强后的拉普拉斯金字塔的上一层图像，进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸，包括：
[0024]对低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像进行双线性插值，并与高频增强后的拉普拉斯金字塔的上一层图像相加；
[0025]以相加后的图像作为下次重构的输入，进行图像上采样和重构直至重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。
[0026]优选的，所述对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，包括：
[0027]扫描所述碳纤维导线压接质量X射线图像中各像素，基于每一次扫描的像素进行卷积运算；
[0028]其中，所述卷积运算为，二维卷积运算进行分解，得到行卷积函数和列卷积函数，基于所述行卷积函数和列卷积函数，按行按列依次分别卷积。
[0029]优选的，所述对卷积运算进行分解，得到行卷积函数和列卷积函数，按下式表示：
[0030]f(x,y)＝h
T
*h
[0031]式中，f(x,y)为卷积函数，h为行卷积函数，h
T
为列卷积函数。
[0032]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供了一种用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理系统，包括：图像金字塔模块和图像重构模块；
[0033]所述图像金字塔模块，用于对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数；
[0034]所述图像重构模块，用于对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。
[0035]优选的，所述对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，包括：
[0036]设计非线性增益函数，将拉普拉斯金字塔的各层图像输入到所述增益函数中进行高频增强；
[0037]其中，所述增益函数中的增益参数，依据拉普拉斯金字塔的图像所在的层数进行取值。
[0038]优选的，所述增益函数，按下式表示：
[0039][0040]式中，h(x)为高频增强后的图像，k为第一增益参数，p为第二增益参数。
[0041]优选的，所述对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于碳纤维导线压接质量X射线图像的处理方法，其特征在于，包括：对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数；对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对高斯滤波后的图像进行抽样建立高斯金字塔和拉普拉斯金字塔，并对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，直到高斯金字塔和拉普拉斯金字塔达到预设层数，包括：对高斯滤波后的图像进行下采样，直到达到预设的分解层数，建立高斯金字塔；利用所述高斯金字塔的各相邻层图像，建立拉普拉斯金字塔；对所述拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对拉普拉斯金字塔的各层图像进行高频增强，包括：设计非线性增益函数，将拉普拉斯金字塔的各层图像输入到所述增益函数中进行高频增强；其中，所述增益函数中的增益参数，依据拉普拉斯金字塔的图像所在的层数进行取值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述增益函数，按下式表示：式中，h(|x|)为高频增强后的图像，k为第一增益参数，p为第二增益参数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述高斯金字塔的最顶层图像进行低频增强，并基于高频增强后的拉普拉斯金字塔的各层图像进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸，包括：设计线性拉伸函数，将高斯金字塔的最顶层图像输入到所述线性拉伸函数中进行低频增强；基于所述低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像和上一层高频增强后的拉普拉斯金字塔的图像，进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述线性拉伸函数，按下式表示：f(x)'＝f(x)*a+v*b式中，f(x)为输入线性拉伸函数的图像，f(x)'为处理后的图像，v为输入图像的平均灰度，a和b为常数。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像和高频增强后的拉普拉斯金字塔的上一层图像，进行图像上采样和重构，直到重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸，包括：
对低频增强后的高斯金字塔的最顶层图像进行双线性插值，并与高频增强后的拉普拉斯金字塔的上一层图像相加；以相加后的图像作为下次重构的输入，进行图像上采样和重构直至重构图像达到所述碳纤维导线压接质量X射线图像输入时的尺寸。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对输入的碳纤维导线压接质量X射线图像进行高斯滤波，包括：扫描所述碳纤维导线压接质量X射线图像中各像素，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：万建成，宋泽明，江明，刘开，周威，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：