[發明專利]焊縫缺陷圖像的檢測處理方法及系統

在審

• 申請號: 202110263591.1
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113160132A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 孟慶標;謝鯤;于鑫彤;安子良;柏丁松;王寧;劉少峰
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/136;G06T5/00;G06T7/13;G06T7/62
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種焊縫缺陷圖像的檢測處理方法及系統，包括如下步驟：包括如下步驟：獲取焊縫缺陷圖像，所述縫缺陷圖像通過圖像采集模塊采集；對所述焊縫缺陷圖像進行預處理，以去除噪聲且對所述焊縫缺陷圖像進行圖像增強生成待檢測焊縫缺陷圖像；對所述待檢測焊縫缺陷圖像進行邊緣檢測確定缺陷區域，并對所述缺陷區域進行閾值分割；對所述缺陷區域進行面積計算和周長計算，并顯示所述缺陷區域、所述面積以及所述周長。本發明能夠準確定位缺陷區域確定缺陷危害程度，具有很強的通用性，不僅能夠用于鐵路車輛轉向架焊縫缺陷檢測，還可以應用在列車其他部位零件的缺陷檢測。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，具體地，涉及一種鐵路車輛轉向架焊縫缺陷圖像的 檢測處理方法及系統。

背景技術

轉向架作為列車走行部的關鍵組成零部件，其性能直接影響列車運行舒適性以及安全可靠性。目前，轉向架焊縫缺陷個數以及尺寸的測試方法不是智能識別，工作 效率低、可靠性差。所以，急需一種高精度和可靠的焊接缺陷智能檢測方法。

此外，常用的MATLAB分析中GUI功能較差，且開發出的界面不夠美觀，不能脫 離環境運行，實時效率低，所以，在提高焊縫圖像的人機交互友好性方面仍有待完善。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種焊縫缺陷圖像的檢測處理方法及系統，實現轉向架焊縫精確檢測，使得檢測工作化繁為簡，便于操作，大大提 高工作效率和準確性。

根據本發明提供的焊縫缺陷圖像的檢測處理方法，包括如下步驟：

步驟S1：獲取焊縫缺陷圖像，所述縫缺陷圖像通過圖像采集模塊采集；

步驟S2：對所述焊縫缺陷圖像進行預處理，以去除噪聲且對所述焊縫缺陷圖像進行 圖像增強生成待檢測焊縫缺陷圖像；

步驟S3：對所述待檢測焊縫缺陷圖像進行邊緣檢測確定缺陷區域，并對所述缺陷區 域進行閾值分割；

步驟S4：對所述缺陷區域進行面積計算和周長計算，并顯示所述缺陷區域、所述面積以及所述周長。

優選地，所述圖像采集模塊包括：CCD攝像頭、圖像采集卡以及計算機；

所述CCD攝像，用于采集模擬圖像信號的焊縫缺陷圖像；

所述圖像采集卡，用于把模擬圖像信號的焊縫缺陷圖像轉換為數字圖像信號的焊縫 缺陷圖像；

所述計算機，用于對所述數字圖像信號的焊縫缺陷圖像進行處理。

優選地，所述步驟S2包括如下步驟：

步驟S201：通過自適應中值濾波法對所述焊縫缺陷圖像進行濾波以去除椒鹽噪聲；

步驟S202：通過小波鄰域收縮法對所述焊縫缺陷圖像進行濾波以去除高斯噪聲；

步驟S203：通過圖像直方圖對對所述焊縫缺陷圖像的對比度進行調整，以實現所述焊縫缺陷圖像的增強的。

優選地，所述步驟S3包括如下步驟：

步驟S301：通過Canny算法對所述待檢測焊縫缺陷圖像進行邊緣檢測確定缺陷區域，所述Canny算法采用雙邊濾波法；

步驟S302：通過OSTU算法對邊緣檢測后的所述待檢測焊縫缺陷圖像進行閾值分割生成缺陷區域。

優選地，所述雙邊濾波法的像素輸出值取決于領域像素值的加權組合，具體為：

其中，p(i，j)為像素輸出值；f(k，l)為像素輸入值；ω(i，j，k，l)為加權系數。

優選地，所述OSTU算法通過調用MATLAB中現有的函數grfythresh實現圖像分 割。