[发明专利]电子散斑干涉条纹图像骨架线提取方法

摘要

本发明公开了一种电子散斑干涉条纹图像骨架线提取方法，包括（1）输入获得的电子散斑干涉条纹图像I；（2）计算该图像I(i,j)的梯度场；（3）设定离散时间tn=n△t，△t是离散时间步长，n是迭代次数，及偏微分方程沿条纹法线方向的扩散系数C；（4）构造偏微分方程，通过该方程调整图像I(i,j)的梯度场，并得出图像调整后的梯度场(u,v)的一阶和二阶导数；（5）求梯度场F=(u,v)的散度A；（6）根据散度A的正负源确定干涉条纹图像的骨架线。本发明直接在灰度图基础上提取条纹的骨架线，无需滤波、二值化等操作，步骤简单。考虑到条纹方向性和噪声干扰影响，本发明构造了各向异性方向扩散模型，在调整梯度场时保持条纹图的拓扑结构，即使在高密度区域也不会出现骨架线断裂和粘连。

主权项

一种电子散斑干涉无损检测条纹图像骨架线提取方法，包括下列步骤：步骤1：获得并输入一幅电子散斑干涉无损检测条纹图像I；步骤2：令Ii,j代表像素(i,j)的灰度值I(i,j)，计算得到该电子散斑干涉无损检测条纹图像I(i,j)的梯度场为F(i,j)＝(u(i,j),v(i,j))，其中：u(i,j)=I(i+1,j)-I(i,j)v(i,j)=I(i,j+1)-I(i,j)]]>步骤3：设定离散时间tn＝n△t，△t是离散时间步长，n是迭代次数，及偏微分方程沿条纹图像法线方向的滤波系数C；步骤4：根据步骤3设定的参数构造偏微分方程，其中：是图像梯度方向即条纹法线方向的单位矢量，η是与图像梯度方向垂直即条纹切线方向的单位矢量；Iηη和Iξξ分别是I在η方向和ξ方向上的二阶偏导数，以方向角θi,j表示像素(i,j)的条纹方向与X轴的夹角，则：Iηη＝Ixxcos2θ+Iyysin2θ+2IxysinθcosθIξξ＝Iyycos2θ+Ixxsin2θ‑2Ixysinθcosθ步骤5：由该偏微分方程调整电子散斑干涉无损检测条纹图像I(i,j)的梯度场，即：ui,jn+1=ui,jn+Δt[(uηη)i,jn+C(uξξ)i,jn]vi,jn+1=vi,jn+Δt[(vηη)i,jn+C(vξξ)i,jn]]]>其中，表示u(i,j,tn)，时间导数项ut在(i,j,tn)的离散格式为同样令表示v(i,j,tn)，时间导数项vt在(i,j,tn)的离散格式为并得出电子散斑干涉无损检测调整后的梯度场(u,v)的一阶导数及二阶导数，其中uηη和uξξ分别是u沿着条纹切线方向和法线方向的二阶导数，vηη和vξξ分别是v沿着条纹切线方向和法线方向的二阶导数；步骤6：根据步骤5求出的电子散斑干涉无损检测调整后的梯度场(u,v)的一阶导数及二阶导数，求取梯度场F＝(u,v)的散度A；步骤7：根据散度A的正负源确定电子散斑干涉无损检测条纹图像的骨架线，包括：于某一点(i,j)，若divA(i,j)>0，则该点为正源点，该点对应电子散斑干涉无损检测条纹图像中的暗条纹图像骨架点；若divA(i,j)<0，则该点为负源点，该点对应电子散斑干涉无损检测条纹图像中的亮条纹图像骨架点；若divA(i,j)＝0，该点为无源点，该点为非骨架点；以此类推，得出电子散斑干涉无损检测条纹图像中的所有骨架点，从而提取电子散斑干涉无损检测条纹图像骨架线。