[发明专利]基于磁光成像的焊缝缺陷自动增强及识别方法

说明书

本发明公开了一种基于磁光成像的焊缝缺陷在线自动增强及识别方法，用磁光探测器获取焊缝缺陷的磁光图像，令磁光成像的磁感应线方向为磁光图像水平方向，遍历磁光图像的每行进行缺陷极值区域检测，然后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。本发明复杂度较低，识别速度较快，并且可以有效提高焊缝缺陷识别的抗干扰能力。

技术领域

本发明属于无损检测技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于磁光成像的焊缝缺陷自动增强及识别方法。

背景技术

铁磁性材料的加工是当代工业的基础，已广泛应用于冶金能源、自动化、机械汽车、铁路、桥梁、石油化工等领域，因此，铁磁性材料相关设备的检测对于现代工业的发展具有十分重要的意义。在铁磁性材料焊接过程中及投入工作前后，不可避免的会发生故障或老化，其中焊缝处最易产生缺陷和损伤。

当前主流的无损检测技术运用到铁磁性工件焊缝缺陷检测时，存在信号之间相关性较弱，分辨率较差，抗干扰能力差，数据可视化处理算法复杂的问题，对焊缝缺陷的检测效果较差。磁光成像无损检测技术是一种基于新型传感器的漏磁信号检测技术，通过将磁场信息转换为光度信息，不需要复杂的数据处理即可实现缺陷的可视化检测，其检测的分辨率高，单幅图像像素点间相关性强，可以应用到铁磁性材料的无损检测中，对焊缝检测也具有较强的适用性。

当前针对磁光图像的缺陷识别方法较少，主要有主成分分析法、自适应阈值分割法等，这些磁光图像处理方法往往只是针对单幅图像和单一缺陷进行的特征分析和目标识别，实验条件理想，而焊缝的磁光检测工况较为复杂，有焊缝余高、传感器提离、缺陷方向等多种干扰条件，通过简单的图像特征如灰度值特征、梯度特征无法达到识别缺陷的目的，而复杂的图像处理方式又无法满足在线检测的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于磁光成像的焊缝缺陷在线自动增强及识别方法，根据焊缝缺陷的漏磁场特征识别磁光图像缺陷，算法复杂度较低，识别速度较快，并且可以有效提高焊缝缺陷识别的抗干扰能力。

为实现上述发明目的，本发明基于磁光成像的焊缝缺陷在线自动增强及识别方法包括以下步骤：

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