[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于圖像處理的焊縫氣孔缺陷檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110690265.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113496483B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃茜;師聰穎;胡志輝;朱軻信
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/13;G06T7/187
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 鄭秋松

1.一種基于圖像處理的焊縫氣孔缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：對(duì)輸入的氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行二值化處理得到第一處理圖像，所述第一處理圖像為二值圖像imgb1；

步驟S2：對(duì)二值圖像imgb1先進(jìn)行閉運(yùn)算，再進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，得到第二處理圖像，所述第二處理圖像為二值圖像imgb2；

步驟S3：提取二值圖像imgb2的所有連通域，放入一個(gè)匯總集合S中；

步驟S4：遍歷匯總集合S中的每一個(gè)連通域c_i，提取出橫向穿過(guò)圖像的連通域，放入第一篩選集合Q中；

步驟S5：如果第一篩選集合Q中只有一個(gè)元素，則僅有的連通域?yàn)楹缚p區(qū)域的輪廓，執(zhí)行步驟S7；

否則，尋找鋼管區(qū)域，執(zhí)行步驟S6；

步驟S6：在已經(jīng)提取到的鋼管區(qū)域中提取縱向貫穿且顏色較深的區(qū)域得到目標(biāo)焊縫區(qū)域；

步驟S7：在已經(jīng)提取到的目標(biāo)焊縫區(qū)域中搜索出氣孔缺陷區(qū)域；

所述步驟S7，具體步驟包括：

步驟S7-1：基于30×30的濾波核對(duì)氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行均值濾波，得到第三濾波圖像imgm3；

步驟S7-2：利用第一預(yù)設(shè)閾值與第三濾波圖像imgm3對(duì)氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行二值化處理得到第七處理圖像，所述第七處理圖像為二值圖像imgb7；

所述二值圖像imgb7在(x，y)處的像素值為：

步驟S7-3：對(duì)二值圖像imgb7進(jìn)行圖像處理，先基于3×3的濾波核進(jìn)行閉運(yùn)算，再基于5×5的濾波核進(jìn)行開(kāi)運(yùn)算，得到第八處理圖像，即二值圖像imgb8；

步驟S7-4：提取二值圖像imgb8中的所有連通域，放入第二篩選集合R中；

步驟S7-5：遍歷第二篩選集合R，將長(zhǎng)寬比超出長(zhǎng)寬比預(yù)設(shè)閾值的連通域從第二篩選集合R中移除，得到更新后的第二篩選集合R；

所述步驟S7-5具體為：令第二篩選集合R中當(dāng)前遍歷的連通域c_j的最小外接正矩形為rb，令該最小外接正矩形rb的寬和高分別為width和height；

將寬和高中較大的值記為maxrad，較小的值記為minrad，如果最小外接正矩形rb的寬和高滿足第二篩選條件，則當(dāng)前遍歷的連通域c_j符合條件，否則，將當(dāng)前遍歷的連通域c_j從第二篩選集合R中移除；

所述第二篩選條件具體為：

minrad＞6

minrad＞0.5*maxrad

width＞0.8*height；

步驟S7-6：遍歷第二篩選集合R，根據(jù)連通域內(nèi)外的明暗關(guān)系找到氣孔缺陷區(qū)域；

步驟S8：基于邊緣檢測(cè)提取所有氣孔缺陷區(qū)域，采用最小二乘法對(duì)輪廓擬合；

所述步驟S8，具體步驟包括：

步驟S8-1：采用canny算法對(duì)氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到邊緣圖像eimg；

步驟S8-2：對(duì)邊緣圖像eimg依次遍歷所有氣孔缺陷區(qū)域外輪廓中所有的輪廓點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)輪廓點(diǎn)進(jìn)行搜索，從輪廓外部10個(gè)像素位置開(kāi)始，往輪廓內(nèi)部5個(gè)像素位置形成搜索區(qū)域，在搜索區(qū)域內(nèi)根據(jù)像素值判斷是否為邊緣點(diǎn)，將邊緣圖像eimg找到的邊緣點(diǎn)加入到第i個(gè)邊緣點(diǎn)集pset_i中，所述第i個(gè)邊緣點(diǎn)集pset_i包含由第i個(gè)氣孔缺陷區(qū)域外輪廓中搜索到的邊緣點(diǎn)；

步驟S8-3：使用最小二乘法對(duì)第i個(gè)邊緣點(diǎn)集pset_i中的邊緣點(diǎn)進(jìn)行圓擬合，得到準(zhǔn)確的氣孔缺陷圓心坐標(biāo)和半徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像處理的焊縫氣孔缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)輸入的氣孔缺陷待檢測(cè)圖像進(jìn)行二值化處理得到第一處理圖像，具體步驟包括：

步驟S1-1：基于128×1維的濾波核對(duì)氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行均值濾波，得到第一濾波圖像bimg；

步驟S1-2：利用第一預(yù)設(shè)閾值與第一濾波圖像bimg對(duì)氣孔缺陷待檢測(cè)圖像img進(jìn)行二值化處理得到二值圖像imgb1，所述二值圖像imgb1在(x，y)處的像素值為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于圖像處理的焊縫氣孔缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，所述第一預(yù)設(shè)閾值th1設(shè)置為262。