一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法技术

本发明专利技术涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，该方法通过对焊缝X射线探伤图像进行区域筛选得到焊缝区域图像，根据焊缝区域图像中各个像素点的灰度值分布特征得到灰度混乱度，基于焊缝区域图像中各个像素点的灰度混乱度，根据微小缺陷区域中的形态特征、空间分布特征以及每个像素点预设邻域范围内分布特征的相似度得到灰度混乱度密集度，基于灰度混乱度密集度对焊缝区域图像中各个像素点进行聚类分析筛选出缺陷区域。本发明专利技术通过计算船体焊缝中各个像素点的灰度混乱度密集度进行图像数据处理实现船体环缝图像检测的方法，提高了对微小缺陷区域的检测准确性。小缺陷区域的检测准确性。小缺陷区域的检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法


[0001]本专利技术涉及图像数据处理
，具体涉及一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法。

技术介绍

[0002]焊接是船舶维护中会频繁使用到的工艺，并且焊接过程中极易受到外部环境影响导致成型的焊缝会出现不可预料的缺陷，这些缺陷的存在会产生安全隐患。所以在焊接完成后需要及时对焊接质量进行检查。现有的对船体焊缝的检测方法主要包括无损检验和破坏检验，考虑到破坏检验不符合对船舶进行维护的期望，因此在对船舶维护时的焊接质量进行检测时通常使用无损检验。X射线无损探伤时对焊缝进行无损检验的主要方法之一，是一种使用X射线穿透船体焊缝，以胶片作为记录信息的载体的无损检测方法，当焊缝中出现不同密度的物质时，由于不同物质对射线的吸收系数不同，所以胶片乳剂层卤化银产生的潜影也不相同，可以跟据暗室处理后的底片上不同位置的差异来进行辨别。现有技术通常基于模板匹配和基于边缘检测的方法检测焊缝X射线探伤图像中的焊缝缺陷。
[0003]但是船体焊缝图像中会不可避免的出现噪声和微小缺陷区域，而现有技术中基于模板匹配和基于边缘检测的方法无法准确地区分微小缺陷和噪声，从而噪声部分微小缺陷在缺陷检测过程中被遗漏，导致船体焊缝检测的准确度降低。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中基于模板匹配和基于边缘检测的方法无法准确地区分微小缺陷和噪声导致船体焊缝检测的准确度降低的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，所述方法包括：获取待检测船舶船体的焊缝X射线探伤图像，对所述焊缝X射线探伤图像进行区域筛选得到焊缝区域图像；在所述焊缝区域图像中根据每个像素点的灰度值和对应的第一预设邻域范围内每个像素点的灰度值分布特征得到灰度混乱度，将每个像素点所处的行和列中的所有像素点组成的区域记为对应的混乱度特征区域，根据每个像素点对应的混乱度特征区域中灰度混乱度进行异常数据检测得到标记像素点，对所有标记像素点进行聚类分析得到至少两个标记像素点集合；根据每个像素点与对应的第二预设邻域范围内其他像素点之间灰度混乱度的分布特征的相似度得到相似度分布特征值，根据每个像素点对应的混乱度特征区域中灰度混乱度的数值分布特征得到对应的混乱度特征阈值，根据每个像素点对应的所述相似度分布特征值、所述混乱度特征阈值和所处标记像素点集合内标记像素点的数量得到灰度混乱度密集度；根据灰度混乱度密集度对每个像素点进行聚类分析，检测出缺陷像素点，所有缺
陷像素点组成的区域记为X射线船体焊缝图像中的缺陷区域。
[0005]进一步地，所述灰度混乱度的获取方法包括：统计所述焊缝区域图像中所有像素点的灰度值，根据所有像素点的灰度值得到灰度值均值，计算目标像素点第一预设邻域范围内像素点灰度值的标准差，计算目标像素点的灰度值与所述灰度值均值之间的灰度差异，将目标像素点对应的所述标准差和所述灰度差异的乘积记为灰度混乱度；改变目标像素点得到每个像素点的灰度混乱度。
[0006]进一步地，所述相似度分布特征值的获取方法包括：统计目标像素点第三预设邻域范围内所有像素点的灰度混乱度，将目标像素点预设邻域范围内所有像素点的灰度混乱度按照从左到右、从上到下进行顺序排列得到灰度混乱向量；改变目标像素点得到每个像素点的灰度混乱向量；计算目标像素点与其第二预设邻域范围内每个像素点之间灰度混乱向量的余弦相似度，将所有余弦相似度的均值记为目标像素点对应的相似度分布特征值；改变目标像素点得到所有像素点对应的相似度分布特征值。
[0007]进一步地，所述灰度混乱度密集度的获取方法包括：将目标像素点的所述灰度混乱度与所述混乱度特征阈值之间的差异归一化后获得灰度混乱度差异，计算所述灰度混乱度差异与目标像素点对应的所述相似度分布特征值之间的差值得到灰度混乱度偏离度，通过目标像素点所处标记像素点集合内标记像素点的数量与预设调节参数的和值得到偏离值密集度，根据灰度混乱度偏离度和偏离值密集度的乘积获得目标像素点的灰度混乱度密集度；改变目标像素点得到所有像素点的灰度混乱度密集度。
[0008]进一步地，所述将每个像素点对应的灰度混乱度密集度进行聚类分析检测出缺陷像素点包括：以每个像素点的所述灰度混乱度密集度作为模糊C均值聚类分析过程中的特征向量并进行隶属度计算；通过模糊C均值聚类分析将所有像素点分为正常像素点类别和缺陷像素点类别，将所述缺陷像素点类别中所有像素点记为缺陷像素点。
[0009]进一步地，所述混乱度特征阈值的获取方法包括：统计目标像素点对应的混乱度特征区域中所有像素点的灰度混乱度，采用OTSU最大类间方差法根据对应的混乱度特征区域中所有像素点的灰度混乱度得到混乱度特征阈值；改变目标像素点得到所有像素点对应的混乱度特征阈值。
[0010]进一步地，所述焊缝区域图像的获取方法包括：对所述焊缝X射线探伤图像进行去噪得到去噪后探伤图像，将所述去噪后探伤图像通过OTSU阈值分割得到分割探伤图像，将所述分割探伤图像进行开运算后筛选出的区域映射到焊缝X射线探伤图像中得到所述焊缝区域图像。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：考虑到微小缺陷区域与噪声区域形态特征和空间分布特征存在差异，本专利技术实施例根据每个像素点对应的所述相似度分布特征值、所述混乱度特征阈值和所处标记像素点集合内标记像素点的数量得到灰度混乱度密集度，根据灰度混乱度密集度将微小缺陷区域
与噪声区域形态特征和空间分布特征存在差异进行放大，进一步通过聚类分析检测出缺陷像素点，实现对微小缺陷区域的识别，提高对船体焊缝图像检测的准确度。综上所述，本专利技术通过计算船体焊缝中各个像素点的灰度混乱度密集度进行图像数据处理，能够放大缺陷特征避免微小缺陷和噪声影响检测结果，提高了船体焊缝图像检测的准确性。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0013]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种用于船舶维护的X射线船本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取待检测船舶船体的焊缝X射线探伤图像，对所述焊缝X射线探伤图像进行区域筛选得到焊缝区域图像；在所述焊缝区域图像中根据每个像素点的灰度值和对应的第一预设邻域范围内每个像素点的灰度值分布特征得到灰度混乱度，将每个像素点所处的行和列中的所有像素点组成的区域记为对应的混乱度特征区域，根据每个像素点对应的混乱度特征区域中灰度混乱度进行异常数据检测得到标记像素点，对所有标记像素点进行聚类分析得到至少两个标记像素点集合；根据每个像素点与对应的第二预设邻域范围内其他像素点之间灰度混乱度的分布特征的相似度得到相似度分布特征值，根据每个像素点对应的混乱度特征区域中灰度混乱度的数值分布特征得到对应的混乱度特征阈值，根据每个像素点对应的所述相似度分布特征值、所述混乱度特征阈值和所处标记像素点集合内标记像素点的数量得到灰度混乱度密集度；根据灰度混乱度密集度对每个像素点进行聚类分析，检测出缺陷像素点，所有缺陷像素点组成的区域记为X射线船体焊缝图像中的缺陷区域。2.根据权利要求1所述的一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，其特征在于，所述灰度混乱度的获取方法包括：统计所述焊缝区域图像中所有像素点的灰度值，根据所有像素点的灰度值得到灰度值均值，计算目标像素点第一预设邻域范围内像素点灰度值的标准差，计算目标像素点的灰度值与所述灰度值均值之间的灰度差异，将目标像素点对应的所述标准差和所述灰度差异的乘积记为灰度混乱度；改变目标像素点得到每个像素点的灰度混乱度。3.根据权利要求1所述的一种用于船舶维护的X射线船体焊缝图像检测方法，其特征在于，所述相似度分布特征值的获取方法包括：统计目标像素点第三预设邻域范围内所有像素点的灰度混乱度，将目标像素点预设邻域范围内所有像素点的灰度混乱度按照从左到右、从上到下进行顺序排列得到灰度混乱向量；改变目标像素点得到每个像素点的灰度混乱向量；计算目标像素点与其第二预设邻域范围内...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏日明，张建波，聂洪韬，
申请(专利权)人：黄海造船有限公司，
类型：发明
国别省市：