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论文分析了X射线焊缝图像的特点,重点对环焊缝及螺旋埋弧焊X射线焊缝图像的特征进行了介绍。针对这两种X射线焊缝图像背景清晰度差,边缘模糊,甚至黑度值不达标的情况,研究相应的图像质量评价,增强及降噪的方法。论文以环焊缝和螺旋埋弧焊图像为研究对象,在以下几个方面进行论述。
(1)在图像质量评价方面,通过对主观评价方法、全参考及半参考方法的对比分析,把人眼视觉因素考虑在质量评价内,通过分析影响人眼视觉的因素如光照,感兴趣区域(Region of interest,ROI)的面积等,将感兴趣区域和非感兴趣区域设置不同的权重,设计出一种考虑视觉因素的图像对比度评价方法;通过分析图像灰度和图像黑度的关系,以及对影响图像黑度的入射光强、投射光强及光源辐射亮度等因素的分析,提出一种图像黑度质量评价指标,经过实验验证,以上两种评价方法相比传统的全参考和半参考方法,质量评价更准确,更符合实际需要。
(2)在图像降噪方面,依据图像的评价结果,提出了几种具有针对性的图像降噪方法。针对高斯噪声滤波,在常用算法的基础上,提出几种改进的均值滤波算法;针对椒盐噪声滤波,对中值滤波进行了改进,加入了噪声的识别及滤波窗口的设计,并用提出的算法与已有算法进行了各种指标的对比,改进算法均体现出较好的鲁棒性。
(3)在图像增强方面,针对焊缝图像对比度低,直方图不均匀分布的问题,提出了几种直方图均衡化改进算法,对比了对数函数、指数函数及sin函数的增强效果,论文最后提出一种新的焊缝图像增强算法,该算法具有自动针对焊缝区域增强而非背景区域,无需人工干预参数选择,具有极强的鲁棒性,可以有效增强环焊缝X射线图像至个人最佳视觉感受值。
(4)在所研究的图像质量评价及质量提高方法基础上,论文研发了包含X射线焊缝图像质量评价及增强的焊缝缺陷自动检测系统,相比已有的检测方法,有效提高了焊缝缺陷检测的成功率。
(1)在图像质量评价方面,通过对主观评价方法、全参考及半参考方法的对比分析,把人眼视觉因素考虑在质量评价内,通过分析影响人眼视觉的因素如光照,感兴趣区域(Region of interest,ROI)的面积等,将感兴趣区域和非感兴趣区域设置不同的权重,设计出一种考虑视觉因素的图像对比度评价方法;通过分析图像灰度和图像黑度的关系,以及对影响图像黑度的入射光强、投射光强及光源辐射亮度等因素的分析,提出一种图像黑度质量评价指标,经过实验验证,以上两种评价方法相比传统的全参考和半参考方法,质量评价更准确,更符合实际需要。
(2)在图像降噪方面,依据图像的评价结果,提出了几种具有针对性的图像降噪方法。针对高斯噪声滤波,在常用算法的基础上,提出几种改进的均值滤波算法;针对椒盐噪声滤波,对中值滤波进行了改进,加入了噪声的识别及滤波窗口的设计,并用提出的算法与已有算法进行了各种指标的对比,改进算法均体现出较好的鲁棒性。
(3)在图像增强方面,针对焊缝图像对比度低,直方图不均匀分布的问题,提出了几种直方图均衡化改进算法,对比了对数函数、指数函数及sin函数的增强效果,论文最后提出一种新的焊缝图像增强算法,该算法具有自动针对焊缝区域增强而非背景区域,无需人工干预参数选择,具有极强的鲁棒性,可以有效增强环焊缝X射线图像至个人最佳视觉感受值。
(4)在所研究的图像质量评价及质量提高方法基础上,论文研发了包含X射线焊缝图像质量评价及增强的焊缝缺陷自动检测系统,相比已有的检测方法,有效提高了焊缝缺陷检测的成功率。