[发明专利]一种工业弱缺陷分割方法

说明书

本发明提供一种工业弱缺陷分割方法，属于工业射线底片缺陷的图像分割技术领域。所述方法包括：利用局部对比度增强算法对原始图像进行目标强化和去噪后，生成显著度图；利用动态权重调整的最大类间方差法对生成的显著度图进行自适应阈值分割，得到若干个区域，其中，每个区域为目标或背景，目标为缺陷。采用本发明，能够在提高复杂背景下缺陷的分割准确率的同时，降低虚警率。

技术领域

本发明涉及工业射线底片缺陷的图像分割技术领域，特别涉及是指一种工业弱缺陷分割方法。

背景技术

近年来，焊接广泛用于航空航天、石油化工、核工业、机械制造等行业，由于焊接过程中各种参数及随机因素的影响，焊缝结构在焊接制造过程中会形成不同程度和数量的气孔、未熔合、未焊透以及裂纹等缺陷，对其使用性能产生不利影响。

尽管焊缝图像中缺陷提取和识别的先验知识比较丰富，但由于射线底片本身存在底片透亮度小、缺陷尺寸小、边缘模糊的边蚀效应、影像变形等特点，给缺陷的分割造成困难。

由于目标(即：缺陷)所在的区域信息与其邻域不同，这意味着目标在局部比较显眼，通过计算局部背景与其中心区域的对比度值生成对比度图，以此来增强目标，当目标被强化之后，目标区域所携带的信息量得到了提升，有利于进一步分割目标和背景。

图像分割作为缺陷检测中的重要步骤之一，广泛应用于自动视觉检测应用中。OTSU算法旨在寻找一个最佳阈值，根据这个阈值将图像的像素分成的两部分：目标和背景，并使得这两部分有着最大程度的不同。

传统的最大类间方差法(OTSU)只有当目标和背景具有相似方差时才可以获得比较满意的分割结果，衍生的OTSU算法对于无缺陷的图像分割时可能会出现虚警(即：没有目标但分割出目标)的情况。

发明内容

本发明实施例提供了工业弱缺陷分割方法，能够在提高复杂背景下缺陷的分割准确率的同时，降低虚警率。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种工业弱缺陷分割方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：

利用局部对比度增强算法对原始图像进行目标强化和去噪后，生成显著度图；

利用动态权重调整的最大类间方差法对生成的显著度图进行自适应阈值分割，得到若干个区域，其中，每个区域为目标或背景，目标为缺陷。

进一步地，所述利用局部对比度增强算法对原始图像进行目标强化和去噪后，生成显著度图包括：

获取原始图像；

对获取的原始图像进行预处理；

利用局部对比度增强算法对预处理后的原始图像进行目标强化和去噪后，生成显著度图。

进一步地，所述利用局部对比度增强算法对预处理后的原始图像进行目标强化和去噪后，生成显著度图包括：

滑动窗口v在预处理后的原始图像上滑动，目标窗口u在滑动窗口v上滑动，对由目标窗口u和滑动窗口v组成的每一个图像补丁计算用于生成对比度图的响应值其中，图像补丁的大小为v，图像补丁由9个单元块组成，即：滑动窗口v被分成了九个单元块；u表示目标所在的中心单元块，v中除了u所在的中心单元块，还包括与中心单元块相邻的8个相邻单元块；

滑动窗口遍历预处理后的原始图像的所有像素点后，使用每一个图像补丁的响应值替换相应的中心单元块对应的原始灰度值，得到原始图像的对比度图；

根据得到的原始图像的对比度图，生成显著度图。

进一步地，滑动窗口v的高度和宽度都是目标窗口u的三倍；

目标窗口u的尺寸参数为固定值。

进一步地，响应值表示为：