[發(fā)明專利]一種X射線焊接接頭缺陷分割方法及其分割系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611079806.X
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106651889B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曄;吳志生;劉翠榮
• 申請（專利權(quán)）人: 太原科技大學
• 主分類號: G06T7/12
• 分類號: G06T7/12;G06T5/00;G06T5/10;G06N3/00
• 代理公司: 合肥市澤信專利代理事務所(普通合伙) 34144
• 代理人: 方榮肖

本發(fā)明公開了一種X射線焊接接頭缺陷分割方法及其分割系統(tǒng)。所述方法包括以下步驟：獲取焊接接頭的X射線圖像；在所述X射線圖像的目標特征外部設(shè)置一個輪廓；對所述輪廓的活動輪廓模型引入梯度力和約束力進行多次迭代輪廓演變，優(yōu)化梯度力權(quán)值k_G和約束力的法向力權(quán)值k，得到最優(yōu)的約束力和梯度力，根據(jù)所述最優(yōu)的約束力和梯度力得到最優(yōu)的輪廓；最終迭代獲得的輪廓即為焊接接頭缺陷的分割結(jié)果。本發(fā)明可以較為準確的提取焊接接頭中的缺陷，為焊接接頭缺陷的X射線檢測提供了有效的輔助，將這種方法運用于焊接接頭的自動X射線檢測，在檢測效率、經(jīng)濟性、客觀性等方面具有一定的優(yōu)越性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種缺陷分割方法及其分割系統(tǒng)，尤其涉及一種X射線焊接接頭缺陷分割方法及其分割系統(tǒng)。

背景技術(shù)

焊接接頭的缺陷直接影響著焊接產(chǎn)品的壽命，利用X射線對焊接接頭進行檢測是保證焊接質(zhì)量的重要手段。目前工業(yè)應用的X射線圖像分析主要還是人工完成的。在某些情況下以及工作環(huán)境下，缺陷鑒定的結(jié)果具有一定的主觀性。隨著成像技術(shù)的發(fā)展，將放射性圖片，采用圖像分割技術(shù)，實現(xiàn)焊接接頭缺陷的完整分割，為焊接接頭缺陷自動檢測奠定了基礎(chǔ)。

焊接接頭的X射線圖像中焊接接頭缺陷的輪廓提取是焊接接頭無損檢測的重要方面，由于焊接接頭中缺陷出現(xiàn)的復雜性，一直未能取得很好的效果。目前較為通用的輪廓曲線提取算法主要是活動輪廓模型。但經(jīng)典活動輪廓模型對初始輪廓有一定的要求，對凹型邊界處理效果不佳，易受噪聲干擾等。

發(fā)明內(nèi)容

為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種X射線焊接接頭缺陷分割方法及其分割系統(tǒng)，通過優(yōu)化活動輪廓模型中梯度力權(quán)值和約束力的法向力權(quán)值來優(yōu)化焊接接頭缺陷的分割，適合于焊接接頭缺陷的射線圖像中邊界很難提取的情況。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種X射線焊接接頭缺陷分割方法，其包括以下步驟：

獲取焊接接頭的X射線圖像；

在所述X射線圖像的目標特征外部設(shè)置一個輪廓；

對所述輪廓的活動輪廓模型引入梯度力和約束力進行多次迭代輪廓演變，最終迭代獲得的輪廓即為焊接接頭缺陷的分割結(jié)果；

其中：優(yōu)化梯度力權(quán)值k_G和約束力的法向力權(quán)值k，得到最優(yōu)的梯度力和約束力，從而得到最優(yōu)的輪廓；所述活動輪廓模型中梯度力權(quán)值k_G和約束力的法向力權(quán)值k的優(yōu)化方法包括以下步驟：

步驟一、將法向力權(quán)值k和梯度力權(quán)值k_G組合在一起進行二進制編碼并作為抗體，編碼長度為L；

步驟二、根據(jù)二進制編碼的0、1特征，隨機產(chǎn)生編碼長度均為L的r個抗體作為初始抗體種群，從中隨機選擇m個抗體作為記憶庫，r、m均為正整數(shù)，且r＞m；

步驟三、計算每個抗體和相應抗原的親和度，抗原指與相應抗體相對應的能量泛函；

步驟四、按照親和度的大小降序排列，選出親和度最高的前m個抗體并更新所述記憶庫；

步驟五、判斷記憶庫的更新次數(shù)是否等于預定的次數(shù)；如果等于，則將所述記憶庫中親和度最高的抗體作為最優(yōu)抗體，由此獲得最優(yōu)化的法向力權(quán)值k和梯度力權(quán)值k_G；否則，進入步驟六；

步驟六、利用給定的交叉概率P_c，使所述記憶庫中親和度最高的抗體同所述記憶庫中的其他抗體進行交叉，得到更新后的抗體種群；

步驟七、對更新后的抗體種群中的抗體，根據(jù)周期變異率P_m進行抗體變異，返回步驟三，且在步驟三中只計算抗體變異后的抗體種群中的每個抗體和相應抗原的親和度。