基于束波变换的焊缝图像处理技术

叙述了束举步维艰变换的原理,提出一种基于束以变换的焊接缝边缘检测算法,并增加了方向阈值.为了可靠地检测低信噪比的加噪焊缝图像中的焊缝边缘特征,提出了一种二次扫描方法.利用海底干式高压焊接舱中获取的原始焊缝图像和加噪图像进行了焊缝边缘提取试验.结果表明,算法能从富含噪声的焊缝图像中直接检测出焊缝边缘,而无须进行任何预处理或后处理,极大地提高了焊缝图像处理的效率.试验还表明,算法具有很强的抗噪性能,其与二次扫描方法相结合,特别适合于提取低信噪比的焊缝图像中的直线特征.     

基于多结构元素形态学的射线焊缝缺陷检测方法

针对射线探伤中采集的焊缝图像存在对比度低,噪声干扰及边界模糊等特点,提出了一种基于多结构元素形态学的射线焊接图像缺陷边缘检测方法。在对原始射线焊接图像进行预处理、焊道提取后,选取了多尺度多结构元素,运用灰度形态学方法对焊接图像进行缺陷边缘检测与提取。试验结果表明,对比传统的边缘检测算法,该方法能有效提取图像中的焊接缺陷边缘,且其连续性和完整性较好。     

基于视觉传感的焊缝中心检测技术研究

通过视觉传感器获取焊缝图像，采用多种去噪技术对焊缝图像中的噪声进行滤波试验。针对焯缝图像中的干扰噪声特性，对各种滤波方法进行了分析和比较，并对滤波效果较好的焊缝图像进行边缘检测计算。提出3种识别焊缝特征的组合图像处理方法，并研究提取焊缝中心特征信息的效果和精度。试验结果表明，对焊缝图像采用Wiener滤波与Robert边缘检测算法能较好地提取焊缝中心位置的特征信息。     

基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统研究

为了解决金属软管接头组件表面检测精准度不高和检测效率不高的实际问题,设计一套基于机器视觉的接头组件表面缺陷检测系统。针对接头组件图像背景复杂、噪声干扰多,通过使用图像滤波去噪、Otsu算法二值化以及图像形态学分析,提高图像的对比度,有效提取目标检测区域。而后采用Canny边缘检测算法,对图像进行边缘轮廓精准识别,并采用快速傅里叶变换方法和R-FCN算法,对缺陷特征信息快速进行匹配提取和分类处理。试验结果表明:此缺陷检测系统能有效提高检测效率,保证较高的检测准确率和精度,满足实际工业检测的需求,具有较好的实用价值。     

改进Canny算法在中厚板边缘检测中的应用

传统的Canny边缘检测算法容易受到环境噪声和光照变化等外界因素的影响,导致检测结果中会包含部分的背景图中的边缘,而且需要人工选择参数,算法的灵活性和适应性较低。提出了一种改进的基于Canny算子的边缘检测算法,采用双边滤波抑制噪声;利用子图像依据原始背景图均值的方差变化率,确定是否对子图像进行边缘检测与跟踪;使用OTSU算法计算前景亮度自适应阈值及对应的梯度值的阈值以确定Canny边缘检测的单阈值,得到初步的边缘检测结果;最后结合前景的亮度值和梯度值对检测到的结果进行边缘跟踪,得到完整的轮廓。试验结果表明,改进的Canny边缘检测算法不仅具有一定的抗噪性,而且能够利用轧件高温的特点,有效地提取高温物体光辐射造成的弱边缘,抑制背景中因光照、阴影等产生的虚假边缘,是一种检测高温物体有效的边缘检测算法。     

基于机器视觉的柴油机缸套尺寸测量

为满足柴油机对缸套尺寸的高精度需求,提出了一种基于RANSAC(随机抽样一致性)拟合缸套亚像素轮廓的内外径尺寸检测方法。根据生产线上工业相机获取的CCD图像结构和灰度的信息特征,该测量方法先采用双边滤波和形态学梯度算法对图像预处理,去除噪声提高对比度;然后在用大律算法(QTSU)和Canny边缘检测算子获取图像边缘的像素级坐标;通过双线性插值算法对像素级坐标进行亚像素的重新定位,获取边缘亚像素坐标;最后采用RANSAC拟合算法对缸套内外径进行尺寸测量。通过仿真与实际尺寸对比,该方法具有更好的定位精度和抗噪性,相比最小二乘法RANSAC检测更可靠。     

射线检测图像的自适应多尺度积阈值降噪算法

针对射线检测图像的高噪声、低对比度、图像模糊等特点,提出了一种射线图像的自适应多尺度积阈值降噪算法,解决了常用射线检测图像降噪算法存在的降噪效果差、图像模糊、缺陷边缘和细节丢失等问题。该算法利用噪声估计、多尺度、积阈值、小波等方法对射线检测图像进行降噪处理,获得了高质量的降噪图像。以实际的工业焊缝射线检测图像为例,将所提算法与常用的小波降噪、中值滤波、维纳滤波、小波中值等算法进行降噪对比研究。试验结果表明,所提算法不仅具有优异的降噪性能,而且能够较好地保留缺陷图像边缘、细节等重要特征。     

一种改进全变差正则化的Shearlet 自适应带钢图像去噪算法

目的有效去除生产现场所采集的带钢图像上的混合噪声。方法结合Shearlet变换具有较好的稀疏表示图像特征的性质与全变分各向异性扩散的优点,提出一种带钢图像去噪新算法。对Shearlet变换分解后的图像进行硬阈值处理,再进行Shearlet变换重构形成估计图像,采用改进自适应的变差正则化的极小化迭代模型对估计图像进行迭代修正。结果去噪后的图像具有很好的视觉效果,避免了伪吉布斯效应的产生。在强噪水平下,对比新模型与小波去噪,PSNR提高了约9 d B,均方差降低了约319。结论该方法获得了较好的峰值信噪比增益,使信号幅度有较高的保真度,具有更好的平滑噪声和边缘保持功能。     

基于Fourier拟合曲面的X射线焊缝缺陷检测

针对在强噪声、低对比度及复杂背景特征下X射线焊缝图像的缺陷检测问题,提出了去噪处理、焊缝边缘分割及缺陷检测的方法.用快速离散Curvelet变换和循环平移相结合的方法,对焊缝图像进行滤波去噪,同时对图像列灰度曲线用最大类间方差法提取焊缝区域.在图像预处理后,采用三阶Fourier曲线对图像列灰度曲线进行拟合并扩展到三维空间,构造出自适应阈值面,最后利用原图像与构造曲面三维灰度图的灰度值差异,准确分割背景与缺陷区域.结果表明,与传统缺陷检测算法相比,该方法能准确提取出焊缝缺陷,漏检率和误判率低,准确率可达95%.     

基于小波变换和Canny算子的齿轮边缘检测

齿轮表面的缺陷检测是保证齿轮使用安全的一个重要手段。本研究对象为整个缺陷检测系统中的一部分,对输入的图像进行边缘检测,得到图像的边缘信息,是缺陷检测前的准备工作。基于小波变换多尺度多分辨率的特性,提出了将小波变换和Canny算子相结合的方法,对齿轮边缘进行检测。首先采用中值滤波去除图像噪声,然后根据小波变换理论,选取Haar小波提取图像的低频系数并重构,再用Canny算法检测齿轮的边缘,并对实景拍摄图片进行检测实验。结果表明：当小波尺度为1时,与单纯的Canny算法检测相比,改进算法在检测精度上较Canny算子有所改进,能够较好地检测边缘。     

一种改进的梯度算法在高炉泡沫渣边缘检测中的应用

提出了一种改进的梯度边缘检测算法。该算法对目标与背景灰度值不同差值的泡沫渣图像均能容易而准确地进行边界提取，通过与传统的边缘检测算法的实验结果比较表明，利用该梯度算子提取泡沫渣边缘具有更好的抗干扰性和适应性，对在工业现场实现计算机自动检测泡沫渣高度具有指导意义。     

焊接电弧图像的边缘检测及其批处理算法

借助高速摄像捕捉不同时刻的焊接电弧图像,通过图像处理识别其边缘并提取其特征参数,可以实现对电弧燃烧和焊接过程稳定性的量化评价. 在分析电弧图像灰度特征的基础上,基于传统图像处理和形态学图像处理,提出了电弧图像边缘辨识的2种简化算法,并从程序运行时间和边缘检测精度两方面,对比了传统图像处理的Sobel边缘检测算法与形态学边缘检测算法的优劣. 选取传统图像处理简化算法构建了图像批处理程序,通过在原始电弧图像中添加随机高斯噪声和对TIG-MIG复合电弧图像边缘的准确识别来检验程序的性能. 结果表明,所构建的图像批处理程序有良好抗干扰能力和适用性.     

微间隙焊缝磁光成像小波多尺度融合检测

针对微间隙(小于0.1 mm)对接焊缝,通过对焊件施加感应磁场,并利用法拉第旋光原理构成的磁光传感器,获取焊缝磁光图像.为了获取焊缝的准确位置,研究一种焊缝磁光图像的小波多尺度信息融合边缘检测方法.对焊缝磁光图像进行3层小波分解,获得包含焊缝边缘信息的小波高频图像.根据各尺度高频信息包含的细节丰富度,融合各尺度高频图像,然后用小波模局部极大值对融合图像进行边缘检测,得到抗噪性和连续性好、定位精度高的焊缝边缘,最后进行焊缝跟踪试验.结果表明,磁光图像小波多尺度信息融合是一种有效的焊缝边缘提取方法,适用于磁光成像传感的微间隙焊缝跟踪图像处理过程.     

基于Haralick算法的超声图像边缘特征提取

详细介绍了Haralick算法的特点和步骤。利用Haralick算法对方孔航空工件C扫描图像进行了边缘特征提取。信号处理结果表明,Haralick算法可以有效抑制超声C扫描图像的噪声,获得较好的边界特征。     

基于视觉技术的活塞环闭口间隙检测的研究

目前,活塞环的检测普遍采用人工检测。采用视觉技术提取活塞环闭口间隙轮廓,对轮廓进行图像处理,得到测量结果,与人工检测相比,检测速度更快,精度更高。传统的边缘检测过程大都采用Canny算子,通过高斯滤波过滤图像。在活塞环轮廓处理过程中,对轮廓提取精度要求更高。高斯滤波作为低通滤波算法,对轮廓没有保护作用,会导致轮廓边缘图像模糊。针对这一问题,提出了改进的Canny算子,采用中值滤波和傅里叶变换相结合的方法,有效地提高了边缘轮廓的提取精度。     

CO2焊熔池图像的Bubble小波零交叉边缘检测

在用CCD捕获的CO2焊熔池图像中存在大量的弧光噪声和飞溅形成的点噪声，要准确地检测熔池图像的边缘较为困难。首先采用中值滤波和乘法运算对CO2焊图像进行降噪处理。基于零交叉边缘检测方法和多孔算法，研究了熔池边缘的Bubble小波检测方法及算法实现，对比分析了不同小波尺度对边缘检测结果的影响。试验结果表明，用Bubble函数构造的小波基对提取熔池边缘效果较好，为熔深控制、焊缝跟踪等奠定了坚实的基础。     

A new straight line detection method in images for robot seam tracking

A new efftcient straight line detection algorithm, GPI （ Gray Projecting Integral） method is proposed. The gray values of a sub-window are projected onto a line, and sum the gray values which are projected onto one same point to shape a special vector, then rotate the projecting direction, obtain many such vectors corresponding to different projecting directions. The vectors can form a matrix, a GPI matrix of the sub-image. The problem of lines detection is converted into maxima or minima searching problem in the GPI matrix. Bused on the GPI matrix, the lines can be calculated. Different from traditional methods, the algorithm can detect the positions of lines accurately, quickly without previous edge detection, which costs less time, and avoids the error resulted from the poor threshold with traditional methods. This algorithm is useful and efftcient for numerous image understanding applications and robot visual navigation, especially for welded joint position detection in heavy noise.     

图像边缘提取在工件内部缺陷识别中的应用研究

工件内部缺陷是难于检验的,借助图像识别技术可以精确地确定工件内部是否存在缺陷以及界定工件内部缺陷的区域范围等,因此,断层扫描图像分割技术已广泛应用于工件内部的缺陷识别检测.为了克服采用传统分水岭算法分割图象导致的过分割现象,提出了一种图像边缘提取的智能融合算法.首先借助基于模糊形态学的开闭算法对图像做了平滑处理,其次,基于数学形态学计算了梯度算子,最后对梯度图像进行分割获得了期望的图像.仿真对比实验研究验证了该算法可较好地消除过分割现象,在工件内部缺陷图像识别中有更好的实时性与可用性.研究结果表明:提出的智能融合算法对提高图像处理质量有重要参考意义.     

基于感兴趣区域和小波变换的图像融合算法

为了提高图像融合效率,保持良好的边缘支持度,以便更好完成图像重构,提出了基于小波变换的图像融合算法。利用小波变换对信号多方向特征提取的优势,将多维图像信号分析化繁为简,在融合规则制定中,权衡图像融合的清晰度和融合算法复杂度,对图像信号低频信号和高频信号分开处理,低频进行加权平均,而高频进行局部方差处理,最后进行小波逆变换得到重构图像。实验证明,该方法重构图像效果清晰,且信噪比高。