[发明专利]一种复合材料碳纤维芯棒X射线图像缺陷提取方法及系统

权利要求书

1.一种复合材料碳纤维芯棒X射线图像缺陷提取方法，其特征在于：包括以下过程：

获取待处理的X射线图像；

对获取的X射线图像进行灰度化处理，得到处理后的灰度图像；

对得到的灰度图像进行去噪处理，得到去噪图像；

对去噪图像进行图像增强处理；

利用形态学方法对图像增强处理后的图像进行缺陷特征提取；

对提取到的缺陷特征进行轮廓提取，将提取后的缺陷特征标注到原始X射线图像上；

对得到的灰度图像进行去噪，包括以下过程：

使用二维经验模态分解法对灰度图像进行分解，得到N层BIMF分量和第N层残差；

对包含噪声信息的高频分量进行维纳滤波处理，得到处理后的去噪分量；

将去噪分量和除包含噪声信息的高频分量之外的BIMF分量以及第N层残差进行重构，得到去噪之后的图像；

利用t-非线性灰度增强方法对去噪图像进行初步图像增强处理，包括以下过程：

根据图像灰度值的分布状态信息和缺陷特征的要求，确定阈值，对图像的像素点处的灰度值进行变换处理利用以下函数进行；

上述公式中，t是人为选定的阈值，f(x,y)是输入的图像，g(x,y)是经过输出的图像；

将像素的灰度值进行反转处理利用以下公式进行；

r(x，y)＝255-g(x，y)

其中，r(x,y)是经过反色调整的图像，g(x,y)是输入的图像；

将上述两步得到的灰度值与原始图像的灰度值进行混合处理，将新的灰度值填入对应的像素点位置，得到初步增强后的图像；

利用伽马灰度变换对初步增强后的图像进行再次图像增强处理；

利用形态学方法对图像增强处理后的图像进行缺陷特征提取，包括以下过程：

对增强后的图像进行反色处理，得到反色图像；

使用预设大小的结构元素，对反色图像进行闭运算，在保持图像背景灰度细节不发生改变的情况下去除缺陷，得到处理后的背景图像；

对反色图像进行白色底帽运算处理，用反色图像减去背景图像，得到处理后的前景图像；

对前景图像进行反色处理，得到前景反色图像；

对前景反色图像进行伽马灰度变换处理，得到缺陷增强图像；

对缺陷增强图像进行二值化，得到二值化图像；

对二值化图像进行反色处理，得到缺陷粗提取图像；

用预设腐蚀操作的结构元素，对缺陷粗提取图像进行腐蚀操作，得到粗提取前景图像；

用预设膨胀操作的结构元素，对粗提取前景图像进行膨胀操作，得到图像M，以图像M为缺陷特征图像。

2.如权利要求1所述的复合材料碳纤维芯棒X射线图像缺陷提取方法，其特征在于：

二维经验模态分解法，包括以下过程：

对图像进行初始化，将图像映射到XOY平面，图像对应像素点的灰度值作为Z轴坐标；

对图像曲面进行局部极大值点和局部极小值点的求解；

对得到的局部极大值点和极小值点利用Delaunay三角剖分方法进行曲面拟合，得到上包络曲面和下包络曲面，用上下包络曲面求平均得到均值包络曲面；

用原图像曲面减去均值包络曲面，得到图像残差；

判断此时是否满足停止条件，如果满足，则输出BIMF分量，否则回到进行局部极大值点和局部极小值点的求解的步骤；

判断残差是否满足停止条件，若满足则停止，否则，对残差重复进行上述步骤，求解下一层BIMF分量。

3.如权利要求2所述的复合材料碳纤维芯棒X射线图像缺陷提取方法，其特征在于：

用两次迭代结果计算出的方差的差作为算法结束的终止条件。