[发明专利]一种基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测系统，其特征在于：包括图像采集单元、数据传输单元、以及计算机；

所述图像采集单元包括CCD摄像机(1)和图像采集卡(2)，所述图像采集卡(2)设置在所述计算机内；

所述数据传输单元用于所述CCD摄像机(1)和所述计算机之间的数据传输；

所述计算机内配置有焊缝检测单元(3)，所述焊缝检测单元(3)包括图像预处理模块、焊缝缺陷检测模块以及焊缝缺陷识别模块，用于对采集图像的焊缝缺陷检测。

2.根据权利要求1所述的基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测系统，其特征在于：所述图像采集卡(2)采用PCI总线(5)作为数据存取通道，安装于所述计算机内。

3.根据权利要求1所述的基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测系统，其特征在于：所述数据传输单元由USB总线(4)构成，数据经由USB总线(4)传输至所述计算机内。

4.一种基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用CCD摄像机(1)和图像采集卡(2)采集船舶焊缝图像，将数字化后的图像存入计算机内；

步骤2：图像预处理，获取二值图像；

步骤3：二值图像Haar特征提取；

步骤4：Adaboost分类器检测；

通过已知焊缝缺项样本对Adaboost分类器进行构建，所得强分类器给出两个离散结果，即0和1，0表示检测到缝隙，1表示为非缝隙；将步骤3中获得的Haar特征作为强分类器输入输入至Adaboost分类器，根据所得结果对焊缝进行检测。

5.根据权利要求4所述的基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测方法，其特征在于，步骤2的具体实现过程是：使用中值滤波方法对图像进行去噪，消除图像内噪声以及梯度值超过100的背景边缘；使用OTSU方法对图像进行二值化处理，将图像由彩色图像转为二值图像。

6.根据权利要求4所述的基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测方法，其特征在于，步骤3的具体实现过程是：针对焊缝二值图像特征，构建10种Haar特征模板，包括边缘特征模板、线性特征模板以及对角特征模板，通过积分图方法，对焊缝二值图像Haar特征进行提取。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的基于Adaboost及Haar特征的船舶焊缝缺陷图像检测方法，其特征在于，步骤4的具体实现包括以下子步骤：

步骤4.1：选取若干张焊缝缺陷图像，提取裂纹缺陷若干个，链状气孔若干个，气孔缺陷若干个，夹杂缺陷若干个，未融合缺陷若干个，以上缺陷特征图像作为样本集；

步骤4.2：将每一个训练样本归一化至N*N大小，并通过图像预处理的方式消除其噪声及明暗度的影响；其中N≤50；

步骤4.3：通过积分图的方式计算预处理后的图像Haar特征值；初始化Adaboost权值，以100轮为训练终止轮次，在迭代计算中，以最小误差率为目标，调整正负焊缝样本权重，获取最终强分类器；

步骤4.4：遍历待检测图像，计算图像像素中每一点积分值，通过积分值计算Haar特征值，将Haar特征计算结果作为强分类器输入，由输出结果判断区域是否为船舶焊缝。