一种基于图像处理的电缆质量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于图像处理的电缆质量检测方法，属于图像处理技术领域；包括以下步骤：获取待检测电缆表面灰度图；并获取灰度图中每个像素点的梯度幅值；获取每个闭合区域内的多个第一极小值点；获取每个第一闭合区域内多个第二极小值点；获取每个第一闭合区域内每个第二极小值点的密集程度；获取灰度图中被淹没而分割出的多个缺陷区域；根据每个缺陷区域的面积判断电缆的质量是否合格。本发明专利技术通过采集到的图像进行提取极小值点，基于分水岭分割算法分割出缺陷区域，从而检测出有缺陷的电缆，提高电缆出厂质量。提高电缆出厂质量。提高电缆出厂质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的电缆质量检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种基于图像处理的电缆质量检测方法。

技术介绍

[0002]随着我国电力的快速发展，推动了电线电缆行业的高速发展，市场的需求量激增，造成了假冒伪劣产品肆意横行。为提高电线电缆的产品质量，确保电力系统的安全运行，首要任务要加强电线电缆产品的质量安全检测，制定科学明确的技术质量标准，有效消除劣质电线电缆产品所带来的安全隐患。要对电线电缆实现有效的检测，首先要对其外观进行全面检测，电线电缆外观尺寸检测是电线电缆质量控制的首检项目，电线电缆的外观检测是要确保其表面是否圆整光滑，有无凹坑、凸包等影响正常使用的缺陷。
[0003]为实现上述目的，本领域技术人员采用待检测电缆图像与没有缺陷的电缆图像通过比对进行检测缺陷；但是采用图像比对检测缺陷，则需要事先采集每一种电缆的样本放入样本库，然后再对电缆进行样本比对来检测是否有缺陷，该方法不仅需要大量数据样本且样本数据不能实时更新的话会造成无法检测缺陷；针对电缆凹坑和凸包缺陷，本领域技术人员通常采用边缘检测、阈值分割等方法将缺陷区域分割出来，但是由于噪声等干扰往往会造成图像过度且无效的分割，导致缺陷区域分割不准确，进而难以通过分割出的缺陷区域准确判断电缆的质量是否合格。

技术实现思路

[0004]为了解决上述由于噪声干扰往往会造成图像过度且无效的分割，导致缺陷区域分割不准确，而难以通过分割出的缺陷区域准确判断电缆的质量是否合格的技术问题，本专利技术提供一种基于图像处理的电缆质量检测方法，该方法通过采集到的图像进行提取极小值点，基于分水岭分割算法分割出缺陷区域，从而检测出有缺陷的电缆，提高电缆出厂质量。
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于图像处理的电缆质量检测方法，包括以下步骤：获取待检测电缆表面灰度图；并获取灰度图中每个像素点的梯度幅值；将每个像素点的梯度幅值大于预设的分割阈值对应的像素点作为灰度图中极小值点；将极小值点依次与其邻域中的极小值点连接获取多个闭合区域；根据未参与连接形成闭合区域的极小值点与闭合区域的位置关系获取每个闭合区域内的多个第一极小值点；多个所述闭合区域包括多个第一闭合区域和/或每个第一闭合区域内含有的多个第二闭合区域；将每个第一闭合区域内的连接形成多个第二闭合区域的极小值点，及每个第二闭合区域内的第一极小值点筛除，获取每个第一闭合区域内多个第二极小值点；根据每个第一闭合区域内的任一第二极小值点与其余第二极小值点之间的距离
获取每个第一闭合区域内每个第二极小值点的密集程度；根据每个第一闭合区域内最大密集程度对应的第二极小值点作为起始点进行分水岭算法分割，以梯度从小到大的顺序进行淹没，直至淹没到每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值，获取灰度图中被淹没而分割出的多个缺陷区域；根据每个缺陷区域的面积判断电缆的质量是否合格。
[0006]在一实施例中，所述每个第一闭合区域内多个第二极小值点是按照以下步骤获取的：将连接形成第一闭合区域和第二闭合区域的极小值点的值标记为1；并将每个第一闭合区域内的极小值点的值标记为1；则将每个第一闭合区域内的值1的极小值点筛除，获取每个第一闭合区域内多个第二极小值点。
[0007]在一实施例中，每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值是按照以下步骤获取：根据连接形成每个第一闭合区域上的极小值点的梯度幅值获取每个第一闭合区域对应的梯度幅值的均值，将每个第一闭合区域对应的梯度幅值的均值作为每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值。
[0008]在一实施例中，所述每个闭合区域内的多个第一极小值点是按照以下步骤获取：将未参与连接形成闭合区域的极小值点记为第三极小值点；根据每个第三极小值点与每个闭合区域上所有相邻两极小值点间连线的夹角判断每个第三极小值点是否在闭合区域内部；当第三极小值点与其闭合区域上所有相邻两个极小值点间连线的夹角之和等于360
°
，则判断第三极小值点在对应闭合区域内部，将第三极小值点为闭合区域内的第一极小值点；当第三极小值点与每个闭合区域上所有相邻两极小值点间连线的夹角之和小于360
°
，则判断第三极小值点在所有闭合区域外部，则进行筛除。
[0009]在一实施例中，所述每个第二闭合区域内的第一极小值点是按照以下步骤获取：根据每个第一闭合区域内的多个第一极小值点与其第一闭合区域内每个第二闭合区域的位置关系获取每个第二闭合区域内的多个第一极小值点。
[0010]在一实施例中，每个未参与连接形成闭合区域的极小值点是否在闭合区域内部的计算公式如下：式中，E用来作为判断每个未参与连接形成闭合区域的极小值点是否在闭合区域内部的数值；relu表示线性整流函数；θ
j
表示未参与连接形成闭合区域的极小值点与闭合区域上第j个相邻两极小值点间连线的夹角；n表示夹角的总数量；当E＞0，则未参与连接形成闭合区域的极小值点在对应闭合区域内部；当E=0，则未参与连接形成闭合区域的极小值点在所有闭合区域的外部，则进行筛除。
[0011]在一实施例中，所述每个第一闭合区域内每个第二极小值点的密集程度的计算公
式如下：式中，F
t
表示第t个第一闭合区域内中第1个第二极小值点的密集程度；(x1，y1)表示第个第一闭合区域内第1个第二极小值点；(x
k
，y
k
)表示第t个第一闭合区域内除第1个第二极小值点的其余第k个第二极小值点；m表示第k个第一闭合区域内中第二极小值点的数量；exp表示指数函数。
[0012]在一实施例中，所述分割阈值是按照以下步骤获取：计算灰度图中所有像素点的梯度，并绘制梯度直方图；其中，所述梯度直方图的横轴为梯度，纵轴为像素频数；根据梯度直方图中的最后一个波谷对应梯度的梯度幅值作为分割阈值。
[0013]在一实施例中，多个闭合区域是按照以下步骤获取：任意选取一个极小值点，将与其邻域内存在的极小值点连接，再以连接的极小值点与其邻域内存在的极小值点继续连接，依次连接至所连接的极小值点的邻域内不存在极小值点，或者依次连接至所连接的极小值点是起初选取的极小值点为止，而形成闭合区域；依此类比获取多个闭合区域。
[0014]在一实施例中，所述电缆的质量是按照以下步骤判断：将所有缺陷区域的面积加和与待检测电缆表面的总面积比值大于0.02时，则电缆质量不合格；反之比值小于等于0.02时，则电缆质量合格。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种基于图像处理的电缆质量检测方法，该方法通过获取图像中显示缺陷特征的极小值点，根据极小值点及其周围的极小值点获取疑似电缆表面是凹坑或凸包的多个闭合区域，再将闭合区域外的极小值点中筛除，保留闭合区域内的极小值点，确保分水岭最终的极小值点一定是在闭合区域内；随后将每个闭合区域内的小闭合区域及小闭合区域内的极小值点筛除，避免将大的闭合区域内部过度分割，最后通过闭合区域内部每一个极小值点区域与其周围极小值点的分布密集情况筛选出密集程度最大的极小值点作为分水岭分割本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的电缆质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待检测电缆表面灰度图；并获取灰度图中每个像素点的梯度幅值；将每个像素点的梯度幅值大于预设的分割阈值对应的像素点作为灰度图中极小值点；将极小值点依次与其邻域中的极小值点连接获取多个闭合区域；根据未参与连接形成闭合区域的极小值点与闭合区域的位置关系获取每个闭合区域内的多个第一极小值点；多个所述闭合区域包括多个第一闭合区域和/或每个第一闭合区域内含有的多个第二闭合区域；将每个第一闭合区域内的连接形成多个第二闭合区域的极小值点，及每个第二闭合区域内的第一极小值点筛除，获取每个第一闭合区域内多个第二极小值点；根据每个第一闭合区域内的任一第二极小值点与其余第二极小值点之间的距离获取每个第一闭合区域内每个第二极小值点的密集程度；根据每个第一闭合区域内最大密集程度对应的第二极小值点作为起始点进行分水岭算法分割，以梯度从小到大的顺序进行淹没，直至淹没到每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值，获取灰度图中被淹没而分割出的多个缺陷区域；根据每个缺陷区域的面积判断电缆的质量是否合格。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的电缆质量检测方法，其特征在于，所述每个第一闭合区域内多个第二极小值点是按照以下步骤获取的：将连接形成第一闭合区域和第二闭合区域的极小值点的值标记为1；并将每个第一闭合区域内的极小值点的值标记为1；则将每个第一闭合区域内的值1的极小值点筛除，获取每个第一闭合区域内多个第二极小值点。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的电缆质量检测方法，其特征在于，所述每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值是按照以下步骤获取：根据连接形成每个第一闭合区域上的极小值点的梯度幅值获取每个第一闭合区域对应的梯度幅值的均值，将每个第一闭合区域对应的梯度幅值的均值作为每个第一闭合区域对应的预设梯度阈值。4.根据权利要求1所述的基于图像处理的电缆质量检测方法，其特征在于，所述每个闭合区域内的多个第一极小值点是按照以下步骤获取：将未参与连接形成闭合区域的极小值点记为第三极小值点；根据每个第三极小值点与每个闭合区域上所有相邻两极小值点间连线的夹角判断每个第三极小值点是否在闭合区域内部；当第三极小值点与其闭合区域上所有相邻两个极小值点间连线的夹角之和等于360
°
，则判断第三极小值点在对应闭合区域内部，将第三极小值点为闭合区域内的第一极小值点；当第三极小值点与每个闭合区域上所有相邻两极小值点间连线的夹角之和小于360
°
，则判断第三极小值点在所有闭合区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建健，张婷婷，
申请(专利权)人：聊城市宏伟电器有限公司，
类型：发明
国别省市：