[发明专利]一种基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法

权利要求书

1.一种基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于改进均值滤波法，对原始焊缝图像的噪声进行抑制处理；

步骤2，对噪声抑制处理后的焊缝图像进行二值化处理，进一步消除噪声对焊缝图像的干扰；

步骤3，基于中轴变换算法，在二值化处理后的焊缝图像上提取图像的光带中心线；

步骤4，基于斜率法，在图像的光带中心线的基础上提取焊缝图像的特征点；

步骤1中，基于改进均值滤波法，对原始焊缝图像的噪声进行抑制处理，具体方法为：

步骤1.1，取图像上一个像素点A，以A点为中心在A周围取一个边长为3a的正方形区域；

步骤1.2，将步骤1.1中的正方形区域分割为9个边长为a的小正方形区域；

步骤1.3，对步骤1.2中的每个小正方形区域设定区域内每个点的权值大小，设区域中心为B，B点权值最高，B点上、下、左、右四个点的权值并列第二，B点左上、左下、右上、右下四个点权值并列第三，以此为标准向外延伸直到小正方形区域内的每个点权值设定完成；

步骤1.4，对步骤1.3中为每个点设定的权值，每个点的权重为该点权值大小除以该区域权值之和，以此为标准计算该区域中心点B的灰度值；

步骤1.5，步骤1.3-1.4，直到9个边长为a的小正方形区域中心点B的灰度值均计算完成；

步骤1.6，根据A周围8个中心点的灰度值，按照权值标准计算A点的灰度值，记录修正后A点的灰度值；

步骤1.7，对该图像每个点重复步骤1.1-1.6，最终得到经过改进均值滤波法处理的抑制噪声后的焊缝图像。

2.根据权利要求1所述的基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，其特征在于，步骤2中，对噪声抑制处理后的焊缝图像进行二值化处理，进一步消除噪声对焊缝图像的干扰，具体方法为：

按照给定的阈值θ，将每个像素点的灰度值设置为0或者255，即灰度值大于θ，设置为255，否则设置为0，使焊缝图像呈现黑白效果；所述阈值设置公式如下：

其中，p(i,j)代表图像上坐标为(i,j)的像素点的灰度值大小，M,N分别是图像的长度和宽度。

3.根据权利要求1所述的基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，其特征在于，步骤3中，基于中轴变换算法，在二值化处理后的焊缝图像上提取图像的光带中心线，具体方法为：

步骤3.1，记录所有显示为白色的像素点的坐标；

步骤3.2，以像素点C为中心在周围取一个半径为c的正方形区域，对像素点C计算其与正方形区域中每个黑色像素点的距离，若同时与两个及以上黑色像素点存在最小距离，则点C为图像光带中心线的点，记录坐标；

步骤3.3，对图像上每个白色像素点重复步骤3.2，最终记录的像素点集合即为图像的光带中心线。

4.根据权利要求1所述的基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，其特征在于，步骤4中，基于斜率法，在图像的光带中心线的基础上提取焊缝图像的特征点，具体方法为：

对图像的光带中心线上每一个点进行斜率计算，设图像上第n列的中心线的坐标为f(n)，则斜率计算公式如下：

其中K₁，K₂，K₃代表不同权重大小，K₃最大、K₂次之、K₁最小；

图像的光带中心线上每一个点的斜率计算完成后，比较所有点的斜率大小，其中斜率发生突变的拐点即为图像特征点。

5.根据权利要求4所述的基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，其特征在于，K₁、K₂、K₃的取值分别为1、4、9。

6.一种基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取系统，其特征在于，利用权利要求1-5任一项所述的基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取方法，实现基于改进均值滤波法的焊缝图像特征点提取。