【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法。
技术介绍
1、焊接作为一种钢构连接的基本加工工艺方法，广泛地应用各种钢结构件中。在当代钢结构建筑业中具有十分重要的地位，焊缝质量检验是焊接质量控制的重要内容。在金属管道焊接过程中金属流溢到加热不足的母材或焊缝上，凝固成金属瘤，这种未能和母材或前道焊缝熔合在一起而堆积的金属瘤叫焊瘤，焊瘤不仅影响焊缝的外观，而且在焊瘤下面经常存在没有焊透等缺陷，容易引起应力集中。在立焊和横焊时较易产生管道内部的焊瘤，会使管内的有效面积减小，甚至造成管道堵塞的现象。
2、x光穿透力极强，由于物体的密度、材质等会导致其对射线吸收的差异，常用于焊缝表面的缺陷检测。但是，焊接时常见的气孔、弧坑和夹渣等焊接缺陷与焊瘤缺陷特征相似，导致焊瘤缺陷检测的准确率不高。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，以解决现有的焊瘤缺陷检测方法的准确率不高的问题，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术一个实施例提供了一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，该方法包括以下步骤：
3、获取金属管道图像；
4、对金属管道图像进行阈值分割获得管道二值图像；获取管道二值图像中的连通域；根据连通域中像素点的灰度值获取焊缝判决角点；根据焊缝判决角点之间的距离获取焊缝判决角点的焊缝判决距离向量；根据金属管道图像中像素点的灰度值以及焊缝判决距离向量获取连通域的焊缝形
5、根据焊缝形状判决系数获取焊缝区域，进而根据焊缝区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤区域；根据疑似焊瘤区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤重心，进而获取厚度渐变线；根据厚度渐变线上像素点的灰度值获取渐变序列；根据渐变序列获得厚度渐变线的渐变一致度；获取厚度渐变线的长度；根据疑似焊瘤区域中厚度渐变线的长度以及渐变一致度获取疑似焊瘤区域的焊瘤特征指数，进而获得焊瘤区域；
6、根据焊缝区域中所有焊瘤区域的焊瘤特征指数获取金属管道的焊瘤严重程度等级；
7、所述根据疑似焊瘤区域中厚度渐变线的长度以及渐变一致度获取疑似焊瘤区域的焊瘤特征指数，进而获得焊瘤区域，包括的具体方法为：
8、将疑似焊瘤区域中所有厚度渐变线的长度的标准差记为疑似焊瘤区域的厚度差异度；
9、将疑似焊瘤区域中所有厚度渐变线的渐变一致度的均值记为疑似焊瘤区域的综合渐变度；
10、将疑似焊瘤区域的综合渐变度与厚度差异度的比值记为疑似焊瘤区域的焊瘤特征值；
11、将焊瘤特征值的归一化值记为疑似焊瘤区域的焊瘤特征指数；
12、将焊瘤特征指数大于焊瘤特征阈值的疑似焊瘤区域判定为焊瘤区域。
13、进一步，所述根据连通域中像素点的灰度值获取焊缝判决角点，包括的具体方法为：
14、分别将每个连通域记为待分析连通域；
15、使用角点检测算子对待分析连通域的边缘线进行角点检测，获取角点；
16、分别将每个角点记为待分析角点；
17、将待分析连通域的边缘线上与待分析角点距离最近的两个角点记为待分析角点的邻域角点；
18、将待分析角点与邻域角点的连线所形成的夹角记为待分析角点的形状固定角；
19、将所有形状固定角中最大的预设数量个形状固定角对应的角点记为待分析连通域的焊缝判决角点。
20、进一步，所述根据焊缝判决角点之间的距离获取焊缝判决角点的焊缝判决距离向量，包括的具体方法为：
21、分别将每个焊缝判决角点记为待分析焊缝判决角点；
22、将待分析焊缝判决角点与除待分析焊缝判决角点之外的所有焊缝判决角点之间的距离升序排序，获得待分析焊缝判决角点的焊缝判决距离向量。
23、进一步，所述根据金属管道图像中像素点的灰度值以及焊缝判决距离向量获取连通域的焊缝形状判决系数，包括的具体方法为：
24、将金属管道图像中所有像素点的灰度值均值与待分析连通域中所有像素点的灰度值均值之差的绝对值记为待分析连通域的厚度差异；
25、将待分析连通域的焊缝判决角点按照焊缝判决角点对应的形状固定角的大小升序排序，获得待分析连通域的焊缝判决角点序列；
26、将焊缝判决角点序列中待分析焊缝判决角点的焊缝判决距离向量与待分析焊缝判决角点之后的所有焊缝判决角点的焊缝判决距离向量之间的曼哈顿距离之和记为待分析焊缝判决角点的判决距离相似度；
27、将焊缝判决角点序列中所有焊缝判决角点的判决距离相似度之和记为待分析连通域的焊缝判决置信度；
28、将待分析连通域的厚度差异与焊缝判决置信度的比值记为待分析连通域的焊缝形状判决系数。
29、进一步，所述根据焊缝形状判决系数获取焊缝区域，进而根据焊缝区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤区域，包括的具体方法为：
30、将焊缝形状判决系数大于判决阈值的连通域记为焊缝区域；
31、使用边缘检测算子对焊缝区域进行边缘检测，获取闭合边缘线；
32、将每个闭合边缘线的内部区域记为疑似焊瘤区域。
33、进一步，所述根据疑似焊瘤区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤重心，进而获取厚度渐变线，包括的具体方法为：
34、分别将疑似焊瘤区域中的每个像素点记为待分析像素点；
35、对待分析像素点构建预设大小的邻域窗口，将所述邻域窗口中所有像素点的灰度值的均值记为待分析像素点的邻域灰度值；
36、将邻域灰度值最小的像素点记为疑似焊瘤区域的疑似焊瘤重心；
37、分别将闭合边缘线上的每个像素点记为目标边缘点；
38、将疑似焊瘤重心与目标边缘点之间的连线记为厚度渐变线。
39、进一步，所述根据厚度渐变线上像素点的灰度值获取渐变序列，包括的具体方法为：
40、将厚度渐变线上所有像素点的灰度值按照从疑似焊瘤重心到目标边缘点的方向排列，获得厚度渐变线的渐变序列。
41、进一步，所述根据渐变序列获得厚度渐变线的渐变一致度，包括的具体方法为：
42、分别将渐变序列中从第二个元素开始到最后一个元素为止包含的所有元素记为渐变元素；
43、将渐变元素的元素值与渐变元素前一个元素的元素值之间的差值记为渐变元素的渐变度；
44、将所有渐变元素的渐变度之和的绝对值记为厚度渐变线的渐变一致度。
45、进一步，所述根据焊缝区域中所有焊瘤区域的焊瘤特征指数获取金属管道的焊瘤严重程度等级，包括的具体方法为：
46、将焊缝区域中所有焊瘤区域的焊瘤特征指数的均值记为金属管道的焊瘤严重程度；
47、将焊瘤严重程度小于或等于第一预设阈值的金属管道的焊瘤严重程度等级划分为轻度；
48、将焊瘤严重程度位于第一预设阈值与第二预设阈值之间的金属管道的焊瘤严重程度等级划分为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据连通域中像素点的灰度值获取焊缝判决角点，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据焊缝判决角点之间的距离获取焊缝判决角点的焊缝判决距离向量，包括的具体方法为：
4.根据权利要求3所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据金属管道图像中像素点的灰度值以及焊缝判决距离向量获取连通域的焊缝形状判决系数，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据焊缝形状判决系数获取焊缝区域，进而根据焊缝区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤区域，包括的具体方法为：
6.根据权利要求5所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据疑似焊瘤区域中像素点的灰度值获取疑似焊瘤重心，进而获取厚度渐变线，包括的具体方法为：
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据渐变序列获得厚度渐变线的渐变一致度，包括的具体方法为：
9.根据权利要求1所述的一种金属管道X光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据焊缝区域中所有焊瘤区域的焊瘤特征指数获取金属管道的焊瘤严重程度等级，包括的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据连通域中像素点的灰度值获取焊缝判决角点，包括的具体方法为：
3.根据权利要求2所述的一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据焊缝判决角点之间的距离获取焊缝判决角点的焊缝判决距离向量，包括的具体方法为：
4.根据权利要求3所述的一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据金属管道图像中像素点的灰度值以及焊缝判决距离向量获取连通域的焊缝形状判决系数，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述的一种金属管道x光焊缝表面焊瘤检测方法，其特征在于，所述根据焊缝形状判决系数获取焊缝区域，进而根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷伟龙，宋松，
申请(专利权)人：江苏高特高金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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