[发明专利]一种基于图像灰度B扫曲线的焊缝表面缺陷特征提取方法

摘要

一种基于图像灰度B扫曲线的焊缝表面缺陷特征提取方法，根据采集图像标准，设置微型CCD相机拍摄参数；将采集到的真彩色图像转化为灰度图，对图像进行中值滤波处理；采用基于阈值的Canny算子边缘线提取算法对图像内焊缝区域与背景间、未焊接区域与背景间的边缘线进行初步提取；根据边缘线数目和形状判断偏焊、焊道扭曲等焊接表面缺陷；通过Hough变换重构焊缝区域连续边缘线，实现焊缝区域的准确定位；绘制垂直于焊缝边缘的截面灰度B扫曲线，当焊缝表面存在错边的时候，B扫曲线在焊缝两端处的灰度值差值发生明显的变化，以此判断焊缝表面存在错边的现象。实现了焊缝边缘的准确定位和偏焊、焊道扭曲、错边等缺陷的准确识别。

主权项

1.一种基于图像灰度B扫曲线的焊缝表面缺陷特征提取方法，其特征在于：该方法是通过以下步骤实现的：步骤一：图像采集；采用工业CCD相机自动采集焊缝表面完好和存在偏焊、错边缺陷图像，采集的图像为真彩色RGB图像，图像尺寸、清晰度、色相和饱和度固定不变；步骤二：图像预处理；将真彩色RGB图像转化为灰度图像；对灰度图像进行中值滤波处理，实现图像在边缘保真情况下的降噪复原；步骤三：Canny算子边缘线提取；采用加阈值的Canny算子边缘线提取算法提取图像内焊缝区域与背景间、未焊接区域与背景间的边缘线；步骤四：根据边缘线数目和形状判断缺陷类型；若焊缝区域内边缘线数目大于两条，则识别为偏焊情况，若焊缝区域内边缘线零散，出现不规则的曲线情况，则识别为焊道扭曲情况；若焊缝区域内边缘线的数目为两条，则初步判断为焊接质量良好的焊缝；步骤五：Hough变换重构焊缝区域连续边缘线；对于初步判断为焊接质量良好的焊缝，由于背景噪音和背景纹理的影响，造成许多伪边缘的产生，这些伪边缘较为零散且不规则，而且焊缝边缘不连续，为了消除伪边缘对检测的影响，采用Hough变换对焊缝边缘进行重构，提取连续的焊缝边缘线，消除伪边缘线对检测的影响；步骤六：B扫曲线判断错边缺陷类型；根据灰度图像，绘制垂直于焊缝路径的截线灰度B扫曲线；其中，截线像素值为X轴，归一化取负的灰度值为Y轴；根据步骤五定位的焊缝边缘，确定B扫曲线中的焊缝截线区域；当焊缝表面存在错边的时候，B扫曲线在焊缝两端处的灰度值差值发生明显的变化，以此判断焊缝表面存在错边的现象。