[发明专利]一种基于光流算法的磁光图像增强方法

说明书

本发明公开了一种基于光流算法的磁光图像增强方法，采用低频交流激励放对磁轭进行激励，利用周期性的变化磁场得到不同信号强度下的图像集，而低频信号使得磁力线能穿透被测物体较深区域，使得磁光图像能反应出最较深度的缺陷信息，降低了趋肤效应的影响，同时，能在一个周期内多点采样拍摄(采集)，丰富了磁光图像的数据信息；然而，这样得到的磁光图像存在低频交流信号作用下磁畴运动产生的干扰噪音，易与缺陷信息混淆降低图像检测精度，为此，本发明采用金字塔光流算法对磁光图像进行迭代处理，对产生光流运动的特征点进行累加，得到光流增强图像。增强后的图像，其图像梯度变化更为明显，干扰也大幅度降低，缺陷信息更加直观。

技术领域

本发明属于磁性材料无损检测技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于光流算法的磁光图像增强方法。

背景技术

无损检测(Non Destructive Testing)是指在不损害或者不影响被检测对象内部组织的前提，利用材料内部结构异常所引起的热、声、光、电、磁等反应的物理量变化，即无损检测利用了材料结构发生改变后引起的物理量的变化，测得物理量的变化值来反演材料结构的变化。值得注意的是，实验中得到的物理量变化值可能包含了众多其他信息，因此根据需要排除其他的外界干扰，才能对材料内部的异常情况做出可靠判断。

无损检测方法众多，最常用的是射线检测(Radiographic Testing)、超声检测(Ultrasonic Testing)、磁粉检测(Magnetic particle Testing)、渗透检测(PenetrantTesting)和涡流检测(Eddy current Testing)这五大种常规无损检测方法。

近年来，碳钢等磁性材料因其硬度高、强度大，广泛应用于工业、国防等领域的重大装备中，其结构完整性关乎国家经济和社会安全。磁光成像检测技术(Magneto-opticimaging,MOI)可以对这类磁性材料进行缺陷检测。

磁光成像检测技术是法拉第磁光效应、马吕斯效应与漏磁检测的综合应用，基本原理为使用激励线圈在被检测的铁磁性材料中出现磁力线分布，当被检测材料中存在缺陷时，磁力线在缺陷附近产生畸变形成漏磁场，引起了缺陷附近磁场的垂直分量变化。法拉第磁光效应揭示了线偏振光在磁光介质中受到漏磁场为主的外磁场作用发生一定角度的偏转，该偏转量与偏振光前进方向上的外磁场强度与磁光介质中的路径长度相关；而马吕斯效应揭示光强亮度也会随着磁场强度变化而产生变化，最终使得包含了缺陷信息的偏振光被图像传感CCD接收，实现了对铁磁性材料试件的实时成像。磁光成像技术作为一种可视化研究，其主要特点有：

(1)探测结果可视易懂，作为结果的磁光图像与视频资料可以通过图像传感器存放于电脑中易于保存，操作相对简单能缩短检测人员的培训时间；

(2)与其他无损检测方法如磁粉检测方法相比，磁光成像技术不需要对表面进行过多预处理，只需要保证检测表面能放置磁光传感器即可；

此外，磁光成像的优点是不需要清除表面覆层，检测速度快，结果直观。

根据磁化激励信号的不同，漏磁检测可分为直流漏磁检测和交流漏磁检测。然而，由于直流激励不仅磁化器体积大、能耗高，而且在恒定的磁化场下，漏磁场恒定，获取的信息量有限，不利于缺陷特征的提取，抗干扰能力较弱；

交流漏磁检测采用高频信号，使得交流信号产生的磁场主要集中于试件表面与近表面，因此难于覆盖到试件较深处的区域，这种现象被称为趋肤效应。一般情况下高频信号激励频率在1kHz以上，对应检测深度将小于1mm。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于光流算法的磁光图像增强方法，以提取更多的信息，并避免趋肤效应的同时，减少干扰信息对缺陷识别的影响。

为实现上述发明目的，本发明基于光流算法的磁光图像增强方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、磁光图像的采集