【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统。
技术介绍
1、红外设备作为非破坏性检测技术的关键工具，能够检测温度异常、热点以及潜在的裂纹或缺陷，提高设备的安全性；所以通常使用红外设备对熔炉内部进行图像获取，对红外图像进行缺陷检测。传统的缺陷检测的方法通过阈值分割的方式将熔炉内部的缺陷分割出来，但由于熔炉内温度分布不均匀，且不同温度区域之间的边界模糊，导致无法将熔炉内部的缺陷有效分割出来。
技术实现思路
1、本专利技术提供基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，以解决现有的问题：熔炉内温度分布不均匀，且不同温度区域之间的边界模糊，传统阈值分割的方式无法获取精准的阈值，从而无法将熔炉内部的缺陷有效分割出来。
2、本专利技术的基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统采用如下技术方案：
3、包括以下模块：
4、熔炉内部灰度图像采集模块，用于采集若干熔炉内部的熔炉内部灰度图像；
5、初始裂纹方向获取模块，用于对熔炉内部灰度图像中每个像素点进行方向划分得到每个像素点的若干局部邻域方向；根据局部邻域方向对像素点邻域的灰度差异进行判定得到每个像素点在每个局部邻域方向上的灰度渐变性；根据灰度渐变性对像素点的局部邻域方向进行筛选得到每个像素点的初始裂纹方向；
6、初始裂纹区域获取模块，用于对于任意一个像素点，在像素点的初始裂纹方向的顺时针方向上，与像素点的初始裂纹方向第一个垂直的局部邻域方向记为像素点的温度传递方向，根据温度传递
7、内部缺陷识别模块，用于根据初始裂纹区域内梯度方向以及温度传递方向之间的差异得到每个初始裂纹区域的最终裂纹可能性；根据最终裂纹可能性对初始裂纹区域进行阈值判定得到若干裂纹。
8、优选的，所述对熔炉内部灰度图像中每个像素点进行方向划分得到每个像素点的若干局部邻域方向，包括的具体方法为：
9、将任意一张熔炉内部灰度图像中任意一个像素点记为目标像素点，将目标像素点的八邻域中的每个像素点记为目标像素点的邻域像素点，对于目标像素点的任意一个邻域像素点，将目标像素点到邻域像素点的方向记为目标像素点的邻域方向，获取目标像素点所有的邻域方向；对于目标像素点的任意两个邻域方向，若两个邻域方向所构成的角度度数为180度，将两个邻域方向整体记为目标像素点的局部邻域方向。
10、优选的，所述根据局部邻域方向对像素点邻域的灰度差异进行判定得到每个像素点在每个局部邻域方向上的灰度渐变性，包括的具体方法为：
11、对于任意一个像素点的任意一个局部邻域方向，将局部邻域方向中任意一个邻域方向记为第一邻域方向，将局部邻域方向中除第一邻域方向以外的邻域方向记为第二邻域方向；
12、
13、式中，表示像素点在局部邻域方向上的灰度渐变性；表示预设的超参数；表示像素点的灰度值；表示像素点在局部邻域方向中的第一邻域方向上第个像素点的灰度值；表示像素点在局部邻域方向中的第二邻域方向上第个像素点的灰度值；表示预设的超参数；表示取绝对值。
14、优选的，所述根据灰度渐变性对像素点的局部邻域方向进行筛选得到每个像素点的初始裂纹方向，包括的具体方法为：
15、对于任意一个像素点，在像素点的所有局部邻域方向中，将灰度渐变性最大的局部邻域方向记为像素点的初始裂纹方向。
16、优选的，所述根据温度传递方向对像素点周围的灰度差异进行判定得到每个像素点的温度渐变性，包括的具体方法为：
17、
18、式中，表示任意一个像素点的温度渐变性；表示预设的超参数；表示像素点的灰度值；表示像素点在温度传递方向中的第一邻域方向上第个像素点的灰度值；表示像素点在温度传递方向中的第一邻域方向上第个像素点的灰度值；表示预设的超参数；表示预设的超参数；表示像素点在温度传递方向中的第一邻域方向上第个像素点的灰度值；表示像素点在温度传递方向中的第一邻域方向上第个像素点的灰度值；表示取绝对值；所述小于或等于。
19、优选的，所述根据灰度渐变性以及温度渐变性得到每个像素点的裂纹程度，包括的具体方法为：
20、
21、式中，表示任意一个像素点的初始裂纹程度；表示像素点在像素点的初始裂纹方向上的灰度渐变性；表示像素点的温度渐变性；获取所有像素点的初始裂纹程度，对所有初始裂纹程度进行线性归一化，将归一化后的每个初始裂纹程度记为裂纹程度。
22、优选的，所述根据裂纹程度对像素点进行区域划分得到若干初始裂纹区域，包括的具体方法为：
23、将预设的裂纹程度阈值记为t1；将裂纹程度大于t1的像素点记为初始裂纹像素点，对所有初始裂纹像素点进行连通域分析得到若干连通域，记为初始裂纹区域。
24、优选的，所述根据初始裂纹区域内梯度方向以及温度传递方向之间的差异得到每个初始裂纹区域的最终裂纹可能性，包括的具体方法为：
25、对于任意一个初始裂纹区域，获取初始裂纹区域内所有局部方向差异值以及所有局部温度方向差异值；
26、
27、式中，表示初始裂纹区域的最终裂纹可能性；表示初始裂纹区域内所有局部方向差异值的数量；表示初始裂纹区域内第个局部方向差异值；表示初始裂纹区域内第个局部方向差异值；表示预设的超参数；表示初始裂纹区域内第个局部方向差异值；表示初始裂纹区域内第个局部温度方向差异值；表示取绝对值；表示以自然常数为底的指数函数。
28、优选的，所述获取初始裂纹区域内所有局部方向差异值以及所有局部温度方向差异值，包括的具体方法为：
29、利用sobel算子获取初始裂纹区域中所有初始裂纹像素点的梯度方向，将任意两个初始裂纹像素点的梯度方向的差值的绝对值记为初始裂纹区域内的一个局部方向差异值；将任意两个初始裂纹像素点的温度传递方向所在直线形成的小于或等于90度的角度度数记为初始裂纹区域内的一个局部温度方向差异值。
30、优选的，所述根据最终裂纹可能性对初始裂纹区域进行阈值判定得到若干裂纹，包括的具体方法为：
31、将预设的最终裂纹可能性阈值记为t2，对于任意一个初始裂纹区域，若初始裂纹区域的最终裂纹可能性大于t2，将初始裂纹区域记为裂纹。
32、本专利技术的技术方案的有益效果是：根据熔炉内部灰度图像得到局部邻域方向，获取局部邻域方向的灰度渐变性以及温度渐变性，根据灰度渐变性得到初始裂纹方向，根据初始裂纹方向、灰度渐变性以及温度渐变性得到裂纹程度，根据裂纹程度得到初始裂纹区域，获取初始裂纹区域的最终裂纹可能性，根据最终裂纹可能性进行内部缺陷识别；相较于现有技术熔炉内温度分布不均匀，且不同温度区域之间的边界模糊，传统阈值分割的方式无法获取精准的阈值；本专利技术的灰度渐变性反映了像素点周围的区域在局部邻域方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
2.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述对熔炉内部灰度图像中每个像素点进行方向划分得到每个像素点的若干局部邻域方向，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据灰度渐变性对像素点的局部邻域方向进行筛选得到每个像素点的初始裂纹方向，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据灰度渐变性以及温度渐变性得到每个像素点的裂纹程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据裂纹程度对像素点进行区域划分得到若干初始裂纹区域，包括的具体方法为：
6.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据初始裂纹区域内梯度方向以及温度传递方向之间的差异得到每个初始裂纹区域的最终裂纹可能性，包括的具体方法为：
7.根据权利要求6所述基于红外
8.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据最终裂纹可能性对初始裂纹区域进行阈值判定得到若干裂纹，包括的具体方法为：
...【技术特征摘要】
1.基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
2.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述对熔炉内部灰度图像中每个像素点进行方向划分得到每个像素点的若干局部邻域方向，包括的具体方法为：
3.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据灰度渐变性对像素点的局部邻域方向进行筛选得到每个像素点的初始裂纹方向，包括的具体方法为：
4.根据权利要求1所述基于红外设备的熔炉内部缺陷识别系统，其特征在于，所述根据灰度渐变性以及温度渐变性得到每个像素点的裂纹程度，包括的具体方法为：
5.根据权利要求1所述基于红外设备...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗晖，顾浩东，潘宇峰，
申请(专利权)人：江苏太湖锅炉股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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