本發(fā)明涉及圖像處理。更具體地，本發(fā)明涉及一種金屬保溫層表面缺陷檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

1、金屬保溫層通常用于降低熱損失、提高能源效率及保護(hù)設(shè)備免受溫度變化和外界環(huán)境的影響，由于在制造、運(yùn)輸、使用過(guò)程中金屬保溫層可能會(huì)出現(xiàn)劃痕、凹陷、裂紋等缺陷導(dǎo)致保溫性能降低，增加安全隱患，因此進(jìn)行表面缺陷檢測(cè)是至關(guān)重要的部分；由于現(xiàn)有技術(shù)在檢測(cè)金屬保溫層表面缺陷過(guò)程中，因?yàn)椴煌瑔我换蚧旌先毕輩^(qū)域反射率變化和缺陷區(qū)域形狀變化的不同，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中人工識(shí)別或傳統(tǒng)的圖像分割識(shí)別缺陷類型時(shí)，出現(xiàn)將混合缺陷識(shí)別為單一缺陷，進(jìn)而對(duì)金屬保溫層的健康狀態(tài)造成誤判的情況。

2、目前公開(kāi)號(hào)為cn110097566a的專利申請(qǐng)文件公開(kāi)了一種圖像閾值分割算法，通過(guò)獲取待分割圖像中目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率和待分割圖像中背景區(qū)域的先驗(yàn)概率；根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的先驗(yàn)概率、背景區(qū)域的先驗(yàn)概率以及預(yù)設(shè)的閾值選取函數(shù)，利用nbas算法計(jì)算最佳閾值；以最佳閾值為邊界，定義分割后的圖像。

3、由于圖像閾值分割算法在檢測(cè)金屬保溫層表面缺陷過(guò)程中，因?yàn)椴煌瑔我换蚧旌先毕輩^(qū)域反射率變化和缺陷區(qū)域形狀變化的不同，導(dǎo)致傳統(tǒng)的圖像分割識(shí)別缺陷類型時(shí)出現(xiàn)將混合缺陷識(shí)別為單一缺陷，進(jìn)而對(duì)金屬保溫層的健康狀態(tài)產(chǎn)生誤判的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決不同單一或混合缺陷區(qū)域反射率變化和缺陷區(qū)域形狀變化的不同，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)中人工識(shí)別或傳統(tǒng)的圖像分割識(shí)別缺陷類型時(shí)出現(xiàn)將混合缺陷識(shí)別為單一缺陷的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種金屬保溫層表面缺陷檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

2、采集保溫層表面灰度圖像和保溫層距離灰度圖像；獲取保溫層表面灰度圖像的各連通域；將保溫層表面灰度圖像的各連通域中各像素點(diǎn)的缺陷連通因子的均值作為保溫層表面灰度圖像的各連通域的缺陷連通度；將保溫層表面灰度圖像中各連通域?qū)?yīng)到保溫層距離灰度圖像，得到保溫層距離灰度圖像的各連通域；獲取保溫層距離灰度圖像的各連通域的缺陷平滑度:

3、；表示四鄰域方向的方向數(shù)量；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的缺陷平滑度因子；表示第個(gè)連通域在所有四鄰域方向上的缺陷平滑度因子的均值；表示取絕對(duì)值；

4、獲取各連通域的缺陷分?jǐn)?shù)；表示連通域的缺陷連通度；表示連通域的缺陷平滑度；表示連通域內(nèi)所有像素點(diǎn)的數(shù)量；表示保溫層表面灰度圖像中所有像素點(diǎn)的數(shù)量；根據(jù)連通域的缺陷分?jǐn)?shù)對(duì)保溫層表面進(jìn)行缺陷檢測(cè)。

5、本發(fā)明的創(chuàng)新性在于首先每個(gè)連通域內(nèi)像素點(diǎn)的灰度值分布，獲取每個(gè)連通域的缺陷連通度，便于根據(jù)缺陷連通度來(lái)精準(zhǔn)分析連通域的整體形狀，對(duì)不同形狀的缺陷進(jìn)行區(qū)分，進(jìn)一步地，根據(jù)連通域在保溫層距離灰度圖像中像素點(diǎn)與相鄰像素點(diǎn)之間灰度差異和距離，獲取連通域內(nèi)像素點(diǎn)在每個(gè)四鄰域方向上的深度變化率，再根據(jù)像素點(diǎn)在每個(gè)四鄰域方向上之間深度變化率的差異情況，獲取每個(gè)連通域的缺陷平滑度，以此解決單一特征檢測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)雜混合缺陷的問(wèn)題；最后根據(jù)每個(gè)連通域的缺陷連通度和缺陷平滑度，獲取每個(gè)連通域的缺陷分?jǐn)?shù)；根據(jù)連通域的缺陷分?jǐn)?shù)對(duì)保溫層表面進(jìn)行缺陷檢測(cè)，以此提高了保溫層表面缺陷檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

6、優(yōu)選的，所述保溫層表面灰度圖像的各連通域中各像素點(diǎn)的缺陷連通因子的獲取，包括：

7、；

8、式中，表示第個(gè)連通域中第個(gè)像素點(diǎn)缺陷連通因子；表示四鄰域方向的方向數(shù)量；表示在第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上，經(jīng)過(guò)第個(gè)像素點(diǎn)的行程長(zhǎng)度；以及表示在第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上的所有行程長(zhǎng)度的數(shù)量以及在第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上第個(gè)行程長(zhǎng)度出現(xiàn)的次數(shù)；表示在第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上第個(gè)行程長(zhǎng)度。

9、便于根據(jù)缺陷連通因子來(lái)獲取連通域的缺陷連通度，能夠精準(zhǔn)分析連通域的整體形狀，對(duì)不同形狀的缺陷進(jìn)行區(qū)分。

10、優(yōu)選的，所述行程長(zhǎng)度的獲取，包括：

11、利用大津閾值分割算法對(duì)保溫層表面灰度圖像進(jìn)行閾值分割，得到保溫層表面二值圖；對(duì)于保溫層表面灰度圖像的第個(gè)連通域，將第個(gè)連通域的最小外接矩形形成的區(qū)域，記為第個(gè)連通域的目標(biāo)區(qū)域，并利用保溫層表面二值圖，獲取第個(gè)連通域的目標(biāo)區(qū)域的二值灰度矩陣；

12、在保溫層表面灰度圖像的第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上，以及第個(gè)連通域的目標(biāo)區(qū)域的二值灰度矩陣中，將每次連續(xù)出現(xiàn)灰度值相同的像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)記為第個(gè)連通域的第j個(gè)四鄰域方向上的一個(gè)行程長(zhǎng)度。

13、優(yōu)選的，所述缺陷平滑度因子的獲取，包括：

14、；

15、式中，表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的缺陷平滑度因子；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的所有深度變化集合的數(shù)量；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合的局部缺陷平滑度；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合中所有像素點(diǎn)的數(shù)量；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合中像素點(diǎn)的深度變化率；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上所有深度變化率的均值；表示第個(gè)連通域中所有像素點(diǎn)的數(shù)量。

16、便于根據(jù)缺陷平滑因子，獲取每個(gè)連通域的缺陷平滑度，以此解決單一特征檢測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)雜混合缺陷的問(wèn)題。

17、優(yōu)選的，所述深度變化集合的獲取，包括：

18、對(duì)于保溫層距離灰度圖像的第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上，將深度變化率的絕對(duì)值相同的像素點(diǎn)構(gòu)成的若干個(gè)集合，均記為第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的深度變化集合。

19、優(yōu)選的，所述深度變化集合的局部缺陷平滑度的獲取，包括：

20、獲取保溫層距離灰度圖像的各連通域在每個(gè)四鄰域方向上的鄰域行程；

21、；

22、式中，表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合的局部缺陷平滑度；表示第個(gè)連通域的缺陷連通度；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合的鄰域行程；表示第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合中所有像素點(diǎn)的數(shù)量。

23、便于根據(jù)深度變化集合的局部缺陷平滑度，獲取每個(gè)連通域的缺陷平滑度，以此解決單一特征檢測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)雜混合缺陷的問(wèn)題。

24、優(yōu)選的，所述像素點(diǎn)的深度變化率的獲取，包括：

25、對(duì)于保溫層距離灰度圖像的任意一個(gè)連通域中任意一個(gè)像素點(diǎn)，在任意一個(gè)四鄰域方向上，將所述像素點(diǎn)在所述四鄰域方向上的相鄰像素點(diǎn)，記為所述像素點(diǎn)在所述四鄰域方向上的目標(biāo)像素點(diǎn)；將所述像素點(diǎn)與其在所述四鄰域方向上的目標(biāo)像素點(diǎn)之間的灰度值的差值，記為第一差值；將所述像素點(diǎn)與其在所述四鄰域方向上的目標(biāo)像素點(diǎn)之間的歐氏距離，記為第一距離；將第一差值與第一距離的比值，作為所述像素點(diǎn)在該四鄰域方向上的深度變化率。

26、便于后續(xù)獲取每個(gè)連通域的缺陷平滑度，進(jìn)而得到各連通域的缺陷分?jǐn)?shù)。

27、優(yōu)選的，所述獲取保溫層距離灰度圖像的各連通域在每個(gè)四鄰域方向上的鄰域行程，包括的具體方法為：

28、對(duì)于第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的第個(gè)深度變化集合，以第個(gè)深度變化集合中第一個(gè)像素點(diǎn)為起點(diǎn)，在該像素點(diǎn)的八鄰域范圍內(nèi)，將與該像素點(diǎn)之間深度變化率的絕對(duì)值相同的像素點(diǎn)，均記為鄰域像素點(diǎn)；在第j個(gè)四鄰域方向上，將連續(xù)出現(xiàn)鄰域像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)的最大值，作為第個(gè)連通域在第j個(gè)四鄰域方向上的鄰域行程。

29、本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明根據(jù)每個(gè)連通域內(nèi)像素點(diǎn)的灰度值分布，獲取每個(gè)連通域的缺陷連通度；以此能夠精準(zhǔn)分析連通域的整體形狀；根據(jù)連通域在保溫層距離灰度圖像中像素點(diǎn)與相鄰像素點(diǎn)之間灰度差異和距離，獲取連通域內(nèi)像素點(diǎn)在每個(gè)四鄰域方向上的深度變化率；根據(jù)像素點(diǎn)在每個(gè)四鄰域方向上之間深度變化率的差異情況，獲取每個(gè)連通域的缺陷平滑度；以此解決單一特征檢測(cè)無(wú)法準(zhǔn)確識(shí)別復(fù)雜混合缺陷的問(wèn)題；根據(jù)每個(gè)連通域的缺陷連通度和缺陷平滑度，獲取每個(gè)連通域的缺陷分?jǐn)?shù)；根據(jù)連通域的缺陷分?jǐn)?shù)對(duì)保溫層表面進(jìn)行缺陷檢測(cè)；以此提高了保溫層表面缺陷檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。