本发明专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，包括：对采集到的X射线零件缺陷图像进行处理，通过获取二值图得到白点缺陷的连通域；对连通域内有无暗色像素点进行检测，若无暗色像素点，该连通域为发裂白点；若有暗色像素点，则获取有暗色像素点连通域中的暗色像素点数量，据此得到符合鱼眼白点数量特征的概率，结合对其对应连通域的白点缺陷类别进行再次判断；结合最终聚集区域内暗色像素点的数量特征和分布特征概率获得该连通域为鱼眼白点的概率；根据对不确定连通域的白点缺陷类别进行判断。通过上述方法能够有效判断机械零件氢损伤白点缺陷类别，极大提高缺陷类别判断的合理性和准确率。和准确率。和准确率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法
[0001]本专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法。
技术介绍
[0002]氢损伤是指金属中由于含有氢或金属中的某些成分与氢反应，导致金属材料的韧性和塑性性能下降，易使材料开裂或脆断。
[0003]白点是氢致开裂的一种，是钢材内部所含有的“内氢”在并无外力作用的情况下氢原子聚集富集形成高伍氢气而引起的，会使钢材的强度、塑性与韧性下降。白点又有两种类型：一种是在钢件中观察到纵向发裂，在其断口上则呈现白点，多呈圆形或椭圆形，且轮廓分明，表面光亮呈银白色，所以又叫做“雪斑”或发裂白点，为不可逆氢脆；另一种白点往往是某些以材料内部的宏观缺陷如气孔、夹渣等为核心的银白色斑点，其形状多数为圆形或椭圆形，又叫做鱼眼白点，为可逆氢脆。
[0004]由于两种白点缺陷对零件的损伤差异较大，因此，进行白点缺陷的损伤检测时，需要根据白点缺陷的具体类别进行针对性的分析，获得更可靠的损伤结果。
[0005]现阶段对于氢损伤中白点缺陷的检测通常为超声波检测探伤法，即利用超声波探测装置获得回波信号，以确定机械零件的不足之处及存在的具体大小与位置。该方法具有较高的灵敏度，有助于提高缺陷位置的定位精度；但易受到超声波反射和折射等因素的影响，从而发生漏检等问题。
[0006]基于白点缺陷和正常部位的灰度差异，本专利技术采用X射线采集零件缺陷图像，并结合鱼眼白点的数量特征和分布特征进行白点类型的判断，消除图像采集和阈值分割等操作对像素点类别划分以及缺陷类型判断存在的干扰，提高缺陷类别判断的合理性和准确率。
技术实现思路
[0007]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，判断机械零件上白点缺陷的具体类别，据此对其白点缺陷类别进行针对性的修复。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案，一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，包括：S1.对采集到的X射线零件缺陷图像进行处理，获取该图像的二值图，对获取的二值图进行阈值分割和连通域检测，获得白点缺陷的连通域；S2.对连通域内是否有暗色像素点进行检测，当连通域内无暗色像素点时，该连通域为发裂白点；当连通域内有暗色像素点时，进入S3；S3.获取具有暗色像素点的连通域中的暗色像素点数量，根据获取的暗色像素点数量得到符合鱼眼白点数量特征的概率，根据对其对应的具有暗色像素点连通域的白点缺陷类别进行再次判断；
S4. 根据S3判断出的不确定连通域，得到该不确定连通域内暗色像素点的最终聚集区域，根据最终聚集区域内暗色像素点的数量特征和分布特征概率获得不确定连通域为鱼眼白点的概率；S5.根据对不确定连通域的白点缺陷类别进行判断。
[0009]进一步地，所述S3中概率是按照如下方式获取：S301.获取每个具有暗色像素点的连通域内暗色像素点的数量和该连通域尺寸；S302.以具有暗色像素点的连通域尺寸为横坐标，以该连通域内暗色像素点数量为纵坐标，建立坐标系，得到每个具有暗色像素点的连通域的对应坐标；S303.基于坐标系中的坐标进行曲线拟合，得到一条具有暗色像素点的连通域内暗像素点的数量与该连通域尺寸的曲线；S304.根据各个坐标点与拟合曲线的关系，判断具有暗色像素点的连通域符合鱼眼白点数量特征的概率。
[0010]进一步地，当S3中的=0，该具有暗色像素点的连通域为发裂白点；当S3中的=1，该具有暗色像素点的连通域为鱼眼白点；当1时，该具有暗色像素点的连通域为不确定连通域。
[0011]进一步地，所述根据各个坐标与拟合曲线的关系判断具有暗色像素点的连通域为鱼眼白点是按照如下方法获取：当具有暗色像素点的连通域的对应坐标位于拟合曲线上，则=1，该具有暗色像素点的连通域的白点缺陷为鱼眼白点；当具有暗色像素点的连通域的对应坐标未在拟合曲线上，按照未在拟合曲线上的坐标点与该坐标点对应在拟合曲线上的纵坐标差值与对应差值阈值之间的关系得到；若，则=0，该具有暗色像素点的连通域为发裂白点；若，获得其对应差值与对应差值阈值的差值，且对所有差值进行归一化处理得到的归一化值，即。
[0012]进一步地，所述不确定连通域内的最终聚集区域是按照如下方法获取：S401.获得不确定连通域内每个暗色像素点在对应的不确定连通域内的位置信息，根据每个暗色像素点与其他暗色像素点的平均距离，得到中心像素点；
S402.以每个中心像素点为基础进行聚集区域的扩展，获得初始聚集区域；S403.根据初始聚集区域内非暗色像素点的邻域情况，对初始聚集区域内的非暗色像素点进行修正，获得修正后的聚集区域；S404.比较不确定连通域中每个修正后的聚集区域内的暗色像素点数量，数量最多的聚集区域为该连通域的最终聚集区域。
[0013]进一步地，所述不确连通域的计算方法：式中：为不确定连通域的最终聚集区域符合鱼眼白点数量特征的概率；不确定连通域的最终聚集区域符合鱼眼白点分布特征的概率。
[0014]进一步地，所述的表达式为：式中：为根据获取的暗色像素点数量得到符合鱼眼白点数量特征的概率；为不确定连通域对应的最终聚集区域的暗色像素点数量；为不确定连通域内暗色像素点的数量；的表达式为：式中：为以不确定连通域中心点为圆心，以为半径作圆，与该连通域对应的最终聚集区域的相交像素点数量；为不确定连通域对应的最终聚集区域的暗色像素点数量。
[0015]进一步地，当，则该不确定连通域对应的白点缺陷类别为鱼眼白点，当，则该不确定连通域对应的白点缺陷类别为发裂白点 。
[0016]进一步地，还包括：S6，根据S1
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S5中判断出的机械零件上白点缺陷类别进行有针对性的修复。
[0017]本专利技术的有益效果是：基于X射线采集图像呈现的白点缺陷和正常部位的灰度差异以及鱼眼白点的数量特征和分布特征提供了一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，该方法可以有效的改善现阶段采用超声波检测探伤法检测白点缺陷时由超声波反射和折射等因素造成的漏检等问题，消除了图像采集和阈值分割等操作对像素点类别划分以
及缺陷类型判断存在的干扰，极大的提高了机械零件氢损伤白点缺陷类别判断的合理性和准确率。
附图说明
[0018]图1是本专利技术机械零件氢损伤检测方法流程示意图；图2是本专利技术符合鱼眼白点数量特征概率判断的流程示意图；图3是本专利技术不确定连通域内的最终聚集区域获取示意图。
具体实施方式
[0019]为了让本领域技术人员更好地理解本专利技术，下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细的描述。
[0020]实施例一：如图1本实施例提供了一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，所述机械零件氢损伤检测方法包括：S1.在机械零件进入设备前，采用X射线采集图像并对采集到的零件缺陷图像进行处理，由于缺陷部位和完好部位的透射射线强度不同，底片上相应部位会出现灰度差异，据此获取该图像的二值图。对获取的二值图进行阈值分割和连通域检测，获得白点缺陷的连通域。对于待检测的白本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，其特征在于，包括如下方法：S1.对采集到的X射线零件缺陷图像进行处理，获取该图像的二值图，对获取的二值图进行阈值分割和连通域检测，获得白点缺陷的连通域；S2.对连通域内是否有暗色像素点进行检测，当连通域内无暗色像素点时，该连通域为发裂白点；当连通域内有暗色像素点时，进入S3；S3.获取具有暗色像素点的连通域中的暗色像素点数量，根据获取的暗色像素点数量得到符合鱼眼白点数量特征的概率，根据对其对应的具有暗色像素点连通域的白点缺陷类别进行再次判断；S4.根据S3判断出的不确定连通域，得到该不确定连通域内暗色像素点的最终聚集区域，根据最终聚集区域内暗色像素点的数量特征和分布特征概率获得不确定连通域为鱼眼白点的概率；S5.根据对不确定连通域的白点缺陷类别进行判断。2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，其特征在于，所述S3中概率是按照如下方式获取：S301.获取每个具有暗色像素点的连通域内暗色像素点的数量和该连通域尺寸；S302.以具有暗色像素点的连通域尺寸为横坐标，以该连通域内暗色像素点数量为纵坐标，建立坐标系，得到每个具有暗色像素点的连通域的对应坐标；S303.基于坐标系中的坐标进行曲线拟合，得到一条具有暗色像素点的连通域内暗像素点的数量与该连通域尺寸的曲线；S304.根据各个坐标点与拟合曲线的关系，判断具有暗色像素点的连通域符合鱼眼白点数量特征的概率。3.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，其特征在于，当S3中的=0，该具有暗色像素点的连通域为发裂白点；当S3中的=1，该具有暗色像素点的连通域为鱼眼白点；当1时，该具有暗色像素点的连通域为不确定连通域。4.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的机械零件氢损伤检测方法，其特征在于，所述根据各个坐标与拟合曲线的关系判断具有暗色像素点的连通域为鱼眼白点是按照如下方法获取：当具有暗色像素点的连通域的对应坐标位于拟合曲线上，则=1，该具有暗色像素点的连通域的白点缺陷为鱼眼白点；当具有暗色像素点的连通域的对应坐标未在拟合曲线上，按照未在拟合曲线上...
【专利技术属性】
技术研发人员：金杰，谢辉，李斯伟，
申请(专利权)人：江苏南通元辰钢结构制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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