[發明專利]一種管道焊縫檢測用多尺度圖像對比度增強方法

在審

• 申請號: 201611254252.2
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106846267A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李運鍵;徐浩;劉長山;李詩武;胡道未;袁蓉;姜小容
• 申請（專利權）人: 四川迪派銳科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及管道焊縫檢測，尤其涉及一種管道焊縫檢測用多尺度圖像對比度增強方法。

背景技術

管道在工業生產、管道運輸、國防建設等方面存在廣泛用途，而對管道焊縫進行質量檢測是管道焊接生產必不可少的環節。管道焊接質量檢測主要包括兩個方面：外觀檢測和內部檢測。外觀檢測主要對焊縫的外形輪廓尺寸及焊瘤、咬邊等外觀缺陷進行檢測，可以對生產的管道進行初步質量篩選。但是外觀檢測無法對焊縫內部缺陷，如氣泡、裂紋、夾渣等進行檢測。X射線數字成像是焊縫內部檢測最常用的方法，通過分析處理數字底片，實現焊縫內部缺陷檢測。高質量的數字底片有利于專業技術人員快速有效的判斷是否存在缺陷，但是對于管道焊縫來說，管壁焊縫接頭部分比其他部分厚，這使得焊縫處的X射線數字成像比較暗，不利于缺陷的判斷。為方便分析判斷焊縫是否存在缺陷，對數字底片進行增強是必要的。氣泡、裂紋、夾渣等缺陷以細節的形式表現在數字底片中，對細節部分進行對比度增強可以實現增強的目的，而這些缺陷可能有大也有小、對比有強也有弱。

發明內容

本發明提供一種管道焊縫檢測用多尺度圖像對比度增強方法，以解決上述現有技術不足，增強管道焊縫X射線圖像，使焊縫部分清晰可見，有利于氣泡、裂紋、夾渣等細節缺陷的表現，提高檢測精確度。

為了實現本發明的目的，擬采用以下技術：

一種管道焊縫檢測用多尺度圖像對比度增強方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01、圖像預處理：

s011.數據類型轉換：將探測設備輸出的位圖數據轉換為雙精度數據；

s012.對數變換：擴展低灰度值部分、壓縮高灰度值部分；

s013.中值濾波：平滑脈沖噪聲；

s014.圖像灰度歸一化：減弱不同X射線強度或方向對后續圖像處理的影響；

S02、圖像分解：

s021.下采樣：對預處理后的圖像g₀進行低通濾波，提取濾波圖像的奇數行和奇數列，得到低分辨率的下采樣圖像g₁；

s022.上采樣：對圖像g₁進行插值，分別在每兩行和每兩列之間插入零行和零列，再進行低通濾波，濾波模板是下采樣濾波模板的4倍，得到g₀’；

s023.計算細節圖像：將圖像g₀與g₀’相減得到細節圖像b₀；

s024.用圖像g₁代替圖像g₀重復上述下采樣和上采樣過程，計算得到細節圖像b₁；

s025.重復L次，得到細節圖像b_i，i＝0、1、……、L-1；

S03、圖像重建：

s031.對圖像g_L進行上采樣，方法與s022相同，得到g_L-1”；

s032.對b_L-1進行細節增強處理，采用指數函數y＝ax|x|^p-1作為增強函數，a為加權系數，取值為1或2或3，p為增強因子，取值為0.4～0.8之間，細節增強后得到y_L-1；

s033.將g_L-1”與y_L-1相加，對相加得到的圖像繼續進行上采樣，得到g_L-2”；

s034.對b_L-2進行細節增強處理，方法與s032相同，細節增強后得到y_L-2；

s035.將g_L-2”與y_L-2相加，相加后繼續上采樣，重復下去，直到加上b₀細節增強后的y₀，得到重建圖像，完成多尺度圖像對比度增強。

其中，所述s021.下采樣步驟，具體是對預處理后的圖像g₀進行低通濾波，將圖像g₀與5×5的濾波模板M進行卷積，再提取濾波圖像的奇數行和奇數列，得到低分辨率的下采樣圖像g₁。其中，濾波模板M可分離且中心旋轉對稱，表示為M＝ee^T，其中e是首尾對稱的列向量。

其中，所述加權系數a在前三層細節圖像取值為2，后面層數的細節圖像取值為1。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：