[发明专利]基于磁光成像的焊缝缺陷自动增强及识别方法

权利要求书

1.一种基于磁光成像的焊缝缺陷自动增强及识别方法，其特征在于，包括以下方法：

S1：用磁光探测器获取焊缝的磁光图像，令磁光成像的磁感应线方向为磁光图像水平方向，记磁光图像为X：

其中，x_mn表示磁光图像X中第m行第n列像素点的灰度值，m＝1,2,…,M，n＝1,2,…,N，M×N为磁光图像X的大小；

S2：令行序号m＝1；

S3：对于磁光图像X的第m行的N个像素点进行扫描，即依次求取以每个像素点为中心点、边长为W的窗口中的像素点灰度值的均值p_m,n，W的值根据实际情况确定，获取第m行对应的均值序列P_m＝[p_m,1,p_m,2,…,p_m,N]，然后求取该均值序列P_m中的极值点，并将极值点按对应的列序号进行升序排列，记极值点序列s_m,k表示均值序列P_m的第k个极值点对应的列序号，k＝1,2,…,K_m，K_m表示均值序列P_m中的极值点数量；

S4：在步骤S3所得到的极值点中，选取最大值点作为第m行的波峰极值点A_m；

S5：将波峰极值点A_m作为起点，分别向极值点序列S_m中左右两个方向搜索得到右侧备选波谷极值点和左侧备选波谷极值点搜索方法如下：

1)初始化起点R＝A_m，初始化波谷极值点B＝R，初始化极值点序列

2)预先设置间距阈值u，在当前极值点序列中将与R点距离小于阈值u的波谷极值点删除；

3)当向波峰极值点A_m的右侧搜索时，从列序号大于R点的波谷极值点中选择与R点列序号最相近的波谷极值点B；

当向波峰极值点A_m的左侧搜索时，从列序号小于R点的波谷极值点中选择与R点列序号最相近的波谷极值点B；

4)如果波谷极值点B存在，进入步骤5)，否则进入步骤7)；

5)从均值序列P_m获取该波谷极值点B和R点的值，如果该波谷极值点B的值小于等于R点的值，则进入步骤6)，否则进入步骤7)；

6)更新起点R＝B，返回步骤2)；

7)当向波峰极值点A_m的右侧搜索时，将当前波谷极值点B作为缺陷的右侧备选波谷极值点当向波峰极值点A_m的左侧搜索时，将当前波谷极值点B作为缺陷的左侧备选波谷极值点

S6：分别以右侧备选波谷极值点和左侧备选波谷极值点为起点，继续搜索得到右侧备选波峰极值点和左侧备选波峰极值点搜索方法如下：

1)初始化起点或初始化下一个波峰极值点C＝R′，初始化极值点序列

2)在当前极值点序列将与R′点距离小于阈值u的波谷极值点删除；

3)当起点为右侧备选波谷极值点时，即向右搜索，从列序号大于R′点的波谷极值点中选择与R′点列序号最相近的波峰极值点C；

当起点为左侧备选波谷极值点时，即向左搜索，从列序号小于R′点的波谷极值点中选择与R′点列序号最相近的波峰极值点C；

4)如果波峰极值点C存在，进入步骤5)，否则进入步骤7)；

5)从均值序列P_m获取该波峰极值点C和R′点的值，如果该波峰极值点C的值大于等于R′点的值，则进入步骤6)，否则进入步骤7)；

6)更新起点R′＝C，返回步骤2)；

7)当起点为右侧备选波谷极值点时，将当前波峰极值点C作为缺陷的右侧备选波峰极值点当起点为左侧备选波谷极值点时，将当前波峰极值点C作为缺陷的左侧备选波峰极值点

S7：计算得到波峰极值点A_m和右侧备选波谷极值点的距离计算得到右侧备选波谷极值点和右侧备选波峰极值点的距离然后计算得到其距离差值

计算得到波峰极值点A_m和左侧备选波谷极值点的距离计算得到左侧备选波谷极值点和左侧备选波峰极值点的距离然后计算得到其距离差值

当Δ_right≤Δ_left且右侧备选波峰极值点的值大于等于左侧备选波峰极值点的值，则将波峰极值点A_m和右侧备选波峰极值点之间的区域作为缺陷极值区域；当Δ_right＞Δ_left且右侧备选波峰极值点的值小于左侧备选波峰极值点的值，则将左侧备选波峰极值点和波峰极值点A_m之间的区域作为缺陷极值区域；其余情况则第m行所有像素点均不是缺陷极值区域；

S8：判断是否m＜M，如果是，进入步骤S9，否则进入步骤S10；

S9：令m＝m+1，返回步骤S3；

S10：将磁光图像中每行得到的缺陷极值区域中的像素点作为焊缝缺陷目标像素点，求取连通域得到焊缝缺陷区域。