[发明专利]一种结合色彩均衡化与增强的焊缝抗拉强度检测方法

说明书

本发明公开一种结合色彩均衡化与增强的焊缝抗拉强度检测方法，结合自动色彩均衡算法(ACE)及HSV空间Saturation通道调整钛合金焊缝颜色识别方法，包括以下几个步骤：通过图像采集设备采集钛合金焊接板焊缝，通过对电流及电压的不同获取不同颜色的焊缝，并通过拉伸实验建立焊缝颜色与对应抗拉强度的映射关系；对图像进行滤波去噪的预处理，对识别结果进行改进的色彩均衡化算法和增通过彩色通道提升图像色彩强度的优化识别结果。本发明对图像进行去噪及色彩增强，并将所处理后的图像进行卷积神经网络识别，运算迅速，彩色焊缝识别精度高；本发明通过建立焊缝颜色和焊缝强度的映射关系，进而可以通过焊缝颜色来检测焊缝的抗拉强度；本发明可以通过焊缝颜色快速地检测出焊件的强度，进而减少生产成本，缩短生产周期，提高工业生产效率。

技术领域

本发明涉及一种结合色彩均衡化与增强的彩色焊缝抗拉强度检测方法，属于图像处理领域与工业智能生产技术领域

背景技术

焊接是通过高温或者高压的手段将不同构件连接起来，由于其显著的优势，已经应用在航天、航空、轨道交通、船舶制造以及化学容器等行业领域。焊接工艺影响着焊接的质量和效率，而焊接接头的质量对设备的使用寿命有着重要的影响。而现阶段，对焊接焊件接头的强度主要是通过专有设备对焊件接头的样件进行检测。这就需要购买相应的设备，对设备有着一定的要求，并且开展测试试验耗时耗力，也会延长生产周期。因此，快速识别焊接样件并确定其抗拉强度对工业生产相当重要，对实现智能制造也有着重要的意义。

在焊接过程当中，采用不同的焊接工艺方法、焊接工艺参数以及保护措施，会使得焊缝表面呈现不同的颜色，不同焊缝表面颜色对应的焊件接头的抗拉强度也不同。通过建立焊缝颜色和焊件接头强度的映射的关系，可以通过焊缝颜色快速地检测出焊件的强度，进而减少生产成本，缩短生产周期，提高工业生产效率。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种结合色彩均衡化与增强的焊缝抗拉强度检测方法，针对彩色焊缝对应的抗拉强度进行检测，该方法效果明显，识别速度快，抗干扰性强，并且对计算机的计算资源要求低。

为了实现上述目标，本发明采用的技术方案是：一种结合色彩均衡化与增强的彩色焊缝识别方法,包括以下步骤：

步骤一：通过专业设备采集焊缝颜色，由于不同颜色对应的抗拉强度不同，通过拉伸试验得颜色A₁、A₂…A_n分别对应抗拉强度B₁、B₂…B_n；

步骤二：对全部彩色焊缝图片进行高斯滤波；

步骤三：对处理过后的图片进行自动色彩均衡化操作；

步骤四：对均衡化后的图片进行HSV空间色彩增强操作；

步骤五：处理过后的所有图片进行数据集的构造。分为训练集与测试集，并构建卷积神经网络进行图像的分类识别；

更优选的，所述的步骤一中，对不同颜色的焊缝图像进行拉伸试验，测定各颜色真实抗拉强度，并作出对应映射；

更优选的，所述的步骤二当中，对图像进行高斯滤波操作；

更优选的，所述的步骤三当中，对图像进行自动色彩均衡化操作，具体步骤如下：

(1)对图像进行色彩/空域调整，完成图像的色差校正，得到空域重构图像；

(2)对校正后的图像进行动态扩展。ACE算法是对单一色道进行的，对于彩色图片需要对每一个色道分别处理。

更优选的，所述步骤四当中对图像进HSV空间色彩增强操作，具体步骤如下：

(1)取原图一张，在photoshop中对其进行饱和度增强40处理，并将其与原图同时进行HSV彩色空间变换；