[發明專利]一種碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法

有效

• 申請號: 201910484022.2
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110288540B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 胡軼寧;王征;陳大兵;李成鋼;張建國
• 申請（專利權）人: 東南大學;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：提取出碳纖維導線X射線圖像有效成像圈內的碳纖維復合芯圖像，對碳纖維復合芯圖像對數化處理；

S2：對碳纖維復合芯圖像進行拉直：

所述步驟S2具體包括以下步驟，

S2.1：根據像素閾值或梯度，獲取每列像素上碳纖維復合芯邊界所在像素點，并求取上下邊界位置的平均值作為每列碳纖維復合芯有效部分中點；

遍歷圖片所有像素值，取像素值最大為最大灰度值，最大灰度值乘上K為閾值t；對于第j列，先從最上面的像素點P(0,j)開始向下遍歷，找到第一個像素值大于閾值t的像素，該點P(i₁,j)作為該列上邊界點；再從后一個像素點開始向上遍歷，找到的第一個像素值大于閾值t的像素P(i₂,j)作為該列下邊界點，碳纖維復合芯有效部分中點記為

所述步驟S2.1中最大灰度值乘上K為閾值t，所述K的取值范圍為0.05-0.1；

S2.2：求取各列像素碳纖維復合芯有效部分中點M(i)與中點序列平均值的差值作為每列像素的偏移量；

S2.3：對偏移量序列進行中值濾波和多次高斯濾波；

S2.4：每列像素根據偏移量，通過插值算法進行縱向平移保存在新圖P'中，對于第j列像素，對于偏移量的整數部分直接平移，對于小數部分向下取整，在兩個像素點與之間的使用選擇插值算法，得到最終像素點值為P'(i,j)；

S3：根據上下邊界對碳纖維復合芯X射線成像圖進行裁剪，保留碳纖維復合芯部分：按照所述步驟S 2.4取得所有列上邊界點P'(i₁,j)和下邊界點P'(i₂,j)，并求得二者行坐標平均值和作為上下邊界對該圖像進行裁剪，左右裁剪同上下裁剪相同，裁剪最終結果記為S；

S4：選擇直方圖規定化所需的目標圖D：在經過所述步驟S2和步驟S3的方法處理后的圖中，找出一張圖，使用直方圖統計法，統計其直方圖分布情況；

S5：對預處理過的圖像進行直方圖規定化：所有經過所述步驟S2和S3得到的圖像S，以所述步驟S4選定的目標圖D為標準，進行直方圖規定化操作。

2.根據權利要求1所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S1中，對碳纖維導線X射線圖像有效成像圈內的碳纖維復合芯圖像所有點的像素進行對數化處理，處理公式如下：

P(i,j)＝-lg(P_o(i,j)/65535)*65535*α

其中，P_o(i,j)為點(i,j)對數化處理前的灰度值，P(i,j)為點(i,j)對數化處理后的灰度值,取值系數α取值為0.3-0.5。

3.根據權利要求1所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S1中，在X射線成像中，X射線成像放射呈圓形，提取該圈內的圖像。

4.根據權利要求1所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S2.2中，求取各列像素有效部分中點平均值取出偏移量絕對值|M(i)|中的最大值|M(i)|_max，各列像素碳纖維復合芯有效部分中點M(i)與中點序列平均值的差值，再加上|M(i)|_max作為該列像素的偏移量，定義偏移量其中R表示圖像矩陣的行數。

5.根據權利要求1所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S2.3中，使用一維高斯濾波核，其尺寸為1*5的(0.1151，0.2295，0.3108，0.2295，0.1151)。

6.根據權利要求1所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S4中，選取其中直方圖均值在36000±4000范圍內的圖像作為有效目標圖，其為直方圖規定化得到的目標圖D，該步驟只執行一次。

7.根據權利要求1-6任一項所述的碳纖維導線X射線圖像在線成像標準化方法，其特征在于，所述步驟S5具體為將輸入的預處理后的圖像進行所述步驟S4中的直方圖統計法計算直方圖分布情況，根據兩者直方圖均衡化后的直方圖分布相同，來匹配兩者直方圖分布，得到能級映射關系；

其中直方圖均衡化是將已經得到的直方圖分布結果計算出該值出現概率值，令后面的每一個值的概率為前面所有值的概率之和，得到累加直方圖，根據累加直方圖分布得到匹配后的能級概率。