[發(fā)明專利]一種無損檢測表面裂紋算法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410159876.0
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN103901042A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王金鶴;張楠;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無損檢測方法，具體涉及一種無損檢測表面裂紋算法。?

背景技術(shù)

?????連鑄坯表面裂紋現(xiàn)象在生產(chǎn)流程中是不可避免的，若檢測到裂紋就需要進行精整，甚至可能產(chǎn)生廢品，在線檢測表面裂意義重大。利用圖像識別技術(shù)對裂紋進行檢測是一個主要技術(shù)手段，但識別準確率不盡人意。?

發(fā)明內(nèi)容

?????本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種無損檢測表面裂紋算法。所述算法利用結(jié)構(gòu)方法對圖像進行識別和分類，能快速獲得裂紋缺陷的范圍空間，獲得較好的提取和識別效果，表面缺陷識別效果好，裂紋識別率高，可靠性高，數(shù)據(jù)準確。?

所述算法表面裂紋的識別率可以達到?97%以上。?

?????本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種無損檢測表面裂紋算法，所述算法通過視頻設(shè)備獲取黑白數(shù)字圖像，并在圖像上利用裂紋疑似斷塊進行處理和檢測，裂紋疑似斷塊為封閉的梯形塊狀連續(xù)黑區(qū)域，區(qū)域內(nèi)不含空洞,??用集合表示如下：?

T={（?x?,?y?）|?x∈(x₁,x₂),?x₁∈L₁,x₂∈L_2?,p(x?,?y)=1，且p(x₁,?y)=p?(x₂,?y)=0}

????其中，p（x，y）表示二值圖像的值，0或1，直線L₁和L₂分別表示裂紋疑似斷塊兩邊的兩條外邊線，不包括邊線，裂紋疑似斷塊的特殊情況是一個點或一條線，在算法中用p1、p2、p3和p4表示裂紋疑似斷塊中的四個點，掃描圖像時是以行為單位自上而下掃描的，所以p1和p2的縱坐標相等，p3和p4的縱坐標相等，且前者小于后者；生成裂紋疑似斷塊的算法步驟為：

????第一步，?對獲取的黑白圖像自左向右，自上而下，逐行掃描，對于第一個具有連續(xù)黑象素的掃描行，記錄掃描行上的連續(xù)黑象素構(gòu)成的區(qū)域塊，并作為最初的裂紋疑似斷塊，以裂紋疑似斷塊為結(jié)點生成鏈表，在鏈表內(nèi)記錄每一個裂紋疑似斷塊的左端、右端和當前掃描行；進行第二個掃描行，尋找連續(xù)黑象素，并與鏈表中的最初的裂紋疑似斷塊逐個進行比較，直至到達裂紋疑似斷塊鏈表表尾，若當前連續(xù)黑象素與鏈表中某一個裂紋疑似斷塊的左端或右端左右偏差不大，合并到這個裂紋疑似斷塊，若找不到匹配的裂紋疑似斷塊，就把這個連續(xù)黑象素生成新的裂紋疑似斷塊，加入鏈表，并記錄新的裂紋疑似斷塊的左端、右端和當前掃描行，如此掃描，直到最后一個掃描行。

??第二步，??對鏈表進行分析?

????從第一步可知，鏈表是以裂紋疑似斷塊為結(jié)點的，遍歷鏈表，分析裂紋疑似斷塊的四個點的坐標p1、p2、p3和p4，判定邊界，確定區(qū)域，把裂紋疑似斷塊標記為裂紋斷塊，把裂紋區(qū)域輸出，若鏈表為空，說明沒有裂紋，輸出零，結(jié)束。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1）本發(fā)明能快速獲得裂紋缺陷的范圍空間，獲得較好的提取和識別效果。

2）本發(fā)明表面缺陷識別效果好，裂紋識別率高；?

3）本發(fā)明信噪比高，缺陷分辨能力強；

4）本發(fā)明可靠性高，數(shù)據(jù)準確。

具體實施方式

本發(fā)明通過視頻設(shè)備獲取黑白數(shù)字圖像，并在圖像上利用裂紋疑似斷塊進行處理和檢測，裂紋疑似斷塊為封閉的梯形塊狀連續(xù)黑區(qū)域，區(qū)域內(nèi)不含空洞,??用集合表示如下：?

T={（?x?,?y?）|?x∈(x₁,x₂),?x₁∈L₁,x₂∈L_2?,p(x?,?y)=1，且p(x₁,?y)=p?(x₂,?y)=0}

????其中，p（x，y）表示二值圖像的值，0或1，直線L₁和L₂分別表示裂紋疑似斷塊兩邊的兩條外邊線，不包括邊線，裂紋疑似斷塊的特殊情況是一個點或一條線，在算法中用p1、p2、p3和p4表示裂紋疑似斷塊中的四個點，掃描圖像時是以行為單位自上而下掃描的，所以p1和p2的縱坐標相等，p3和p4的縱坐標相等，且前者小于后者；生成裂紋疑似斷塊的算法步驟為：