[發明專利]激光增材制造擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像處理方法

有效

• 申請號: 202011012967.3
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112150437B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 宋艷艷;朱倩;朱建偉;李澤;吳偉;張尤;傅偉成;李世奇;馮雄博
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學;中國航發上海商用航空發動機制造有限責任公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 宋紅賓

本發明提供一種激光增材制造擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像處理方法，包括：使用DR檢測系統，獲取鎳基高溫合金增材制造擴壓器裂紋DR檢測圖像；計算DR檢測圖像的灰度分布直方圖，并根據直方圖的分布特征確定相關算法參數；利用確定的參數，對DR圖像進行處理，初步提升圖像對比度；對處理后的圖像進行gaussian掩模循環多次處理，進一步提升圖像的對比度；再次對掩模處理后的圖像進行基于空間線性濾波器imfilter的unsharp反銳化邊緣濾波算子處理。本發明基于限制對比度自適應直方圖均衡化算法并進行優化，進行對比度增強和圖像細節信息增強的效果，達到圖像缺陷處理的效果。

技術領域

本發明涉及圖像增強技術領域，具體涉及一種激光增材制造擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像處理方法。

背景技術

鎳基高溫合金是指在基體鎳中加入Cr、W、Mo、Ti等強化元素以獲得優越的高溫耐腐蝕、抗氧化等性能的一系列合金，主要應用于航空發動機的工作葉片、渦輪盤、燃燒室、擴壓器等關鍵部件。擴壓器是由離心壓縮機產生，依靠動能轉換靜壓能的裝置，它的主要任務是有效地轉化靜壓能，還發揮收集和引出氣體的作用，是航空渦輪發動機壓縮機中重要的組成部分。對航空航天事業的發展有著重要的意義。

擴壓器制造完成之后，需要無損檢測，一般對于擴壓器的微小缺陷，經常采用超聲檢測，磁粉檢測，分析檢測到的信號，然后才能進一步得出缺陷信息。需要直觀的看到缺陷的形狀和特性，采用DR數字射線檢測系統，獲取DR缺陷圖像。

DR(Digital?Radiography)是一種新興的應用于工業無損檢測的成像技術，用于產生DR數字圖像，這些DR數字圖像信息量充足。利用數字圖像處理技術可以改善和優化獲取的DR數字圖像，可以達到更好的觀察效果，方便工程師們及時發現隱藏在DR圖像中的工件缺陷。DR圖像增強的方法主要分為兩大類：針對豐富DR圖像細節信息的算法和針對DR圖像對比度提高的算法。針對低對比度和低亮度且細節信息少DR圖像，利用傳統直方圖增強方法無法有效進行目標細節增強。

發明內容

針對上述背景技術內容增材制造構件微小裂紋缺陷檢測過程中，使用DR檢測系統生成的擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像中缺陷難以識別的問題，本發明的主旨在于通過激光增材制造擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像處理方法，增強DR圖像對比度和細節信息，可清楚的識別缺陷。

激光增材制造擴壓器裂紋缺陷DR檢測圖像處理方法，其步驟包括：

S1、使用DR檢測系統，獲取鎳基高溫合金增材制造擴壓器裂紋DR檢測圖像；

S2、計算DR檢測圖像的灰度分布直方圖，并根據直方圖的分布特征確定相關算法參數：圖像分割方式，灰度映射階數范圍，切割閾值等；

S3、利用確定的參數,采用基于限制對比度直方圖均衡化(CLAHE)的對比度增強算法對DR圖像進行處理，初步提升圖像對比度；

S4、對處理后的圖像進行gaussian掩模循環多次處理，進一步提升圖像的對比度；

S5、再次對掩模處理后的圖像進行基于空間線性濾波器imfilter的unsharp反銳化邊緣濾波算子處理，突出圖像邊緣信息，增強圖像細節，獲得增強圖像。

其中，步驟S2中確定相關算法參數：圖像分割方式一般為n*n，n＝4,8,16,32等；圖像映射階數范圍即目標圖像最大灰度值；切割閾值，Cliplimit＝2.5。

其中，步驟S4中對S3中處理后的圖像進行gaussian掩模循環多次處理，一般gaussian掩模循環次數為3次，gaussian掩模循環處理過程如下:

Gray₁＝2Gray_(CEImage)-Gray_(g-CEImage)