射線檢測(cè)圖像中焊縫和缺陷的提取方法探討

摘 要:本文以射線檢測(cè)圖像中的焊縫及缺陷為研究對(duì)象，針對(duì)當(dāng)前技術(shù)條件支持下焊縫及缺陷難以精確提取的這一問題展開了詳細(xì)分析與討論，在逐級(jí)局部化的作用之下總結(jié)出了一種新型射線檢測(cè)方式。這種方式以圖像自身所涵蓋的信息數(shù)據(jù)為載體，將整個(gè)射線圖區(qū)的圖像信息劃分為裂紋與非裂紋兩大基本類型，并且提取射線圖像中的焊縫與缺陷位置，確保其精確度與完整性。在該領(lǐng)域有著較為顯著的實(shí)用性以及適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞:射線檢測(cè)圖像 焊縫 缺陷 提取 方法 分析

中圖分類號(hào):TP2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)06(c)-0025-01

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，相關(guān)工作人員普遍采用射線檢測(cè)技術(shù)作為焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)性檢測(cè)方式，并將射線檢測(cè)技術(shù)作用下所獲取的檢測(cè)結(jié)果作為衡量焊接缺陷并對(duì)整個(gè)焊接施工作業(yè)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定的最關(guān)鍵依據(jù)。然而大量的實(shí)踐研究結(jié)果向我們證實(shí)了一點(diǎn):受射線檢測(cè)技術(shù)自身缺陷的限制性因素影響，一部分所得出的射線檢測(cè)圖像會(huì)存在包括對(duì)比度不高、焊縫缺陷邊緣模糊以及背景起伏比較大等問題，進(jìn)而嚴(yán)重影響并干預(yù)焊接施工質(zhì)量的進(jìn)一步提升，這也成為了當(dāng)前相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。那么，射線檢測(cè)圖像中焊縫和缺陷的提取方法應(yīng)當(dāng)做出各種改進(jìn)呢？筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，就這一問題談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會(huì)。

1 射線檢測(cè)圖像中焊縫所在區(qū)域的確定方法分析

一般而言，對(duì)于規(guī)范化的射線檢測(cè)圖像而言，焊縫所在區(qū)域多位于整個(gè)檢測(cè)圖像的中間部分，各種以編號(hào)形式所出現(xiàn)的文字信息一般來說則位于上述焊縫所在區(qū)域的上部或是下部。對(duì)于大部分正規(guī)性的射線檢測(cè)圖像而言，整個(gè)焊縫區(qū)域在射線檢測(cè)圖像中所表現(xiàn)出的紋理特征同其他區(qū)域的紋理特征相比有著較為明顯的差異。見圖1為一般狀態(tài)下，含有焊縫及缺陷的射線檢測(cè)圖像。筆者現(xiàn)以此為例，對(duì)整個(gè)圖像范圍內(nèi)焊縫所在區(qū)域的確定方法做詳細(xì)分析與說明。

首先，相關(guān)工作人員需要對(duì)小波預(yù)處理(含義:在小波帶通性質(zhì)的作用之下，運(yùn)用小波的多尺度特性，預(yù)處理對(duì)焊縫提取有用的信息，并有效抑制無關(guān)信息對(duì)焊縫提取內(nèi)容的干擾)下的焊接圖像進(jìn)行處理，確定小波預(yù)處理作用下焊接凸顯的平均亮度及一致性參數(shù);其次，令射線檢測(cè)圖像當(dāng)中的矩形窗按照一定的參數(shù)比例由中間位置逐步向射線檢測(cè)圖像上部/下部移動(dòng)，當(dāng)矩形窗區(qū)域位置所測(cè)定并計(jì)算到的平均亮度及一致性參數(shù)與第一步驟所得參數(shù)一致時(shí)，需要即刻停止矩形窗的的移動(dòng)，并將此種狀態(tài)下矩形窗上部邊界以及下部邊界的位置視作整個(gè)射線檢測(cè)圖像中焊縫區(qū)域的上/下邊界位置;最后，按照平均亮度參數(shù)進(jìn)行左邊界與右邊界的擴(kuò)展，所劃定的邊界區(qū)域范圍記為射線檢測(cè)圖像當(dāng)中的焊縫區(qū)域。

2 射線檢測(cè)圖像中焊縫邊界的確定方法分析

大量的實(shí)踐研究結(jié)果向我們證實(shí)一點(diǎn):在預(yù)處理技術(shù)作用之下，焊縫區(qū)域射線檢測(cè)圖像的各類型噪聲干擾始終無法得到有效緩解與抑制，并且這種噪聲干擾會(huì)在灰度曲線當(dāng)中集中表現(xiàn)為近似于鋸齒形狀的起伏式圖像。換句話來說，要想在射線檢測(cè)圖像當(dāng)中對(duì)焊縫的邊界予以確定，其關(guān)鍵也是最重要的一步在于對(duì)各灰度曲線當(dāng)中的光滑屬性樣條進(jìn)行相應(yīng)處理，并根據(jù)擬合作用下對(duì)焊縫邊界予以確定。在實(shí)際操作過程當(dāng)中，相關(guān)工作人員需要對(duì)射線檢測(cè)圖像當(dāng)中所表現(xiàn)出的平均亮度進(jìn)行自適應(yīng)色彩矯正(含義:以模糊圖像為依據(jù)，對(duì)精確度欠佳的曝光凸顯進(jìn)行非線性自適應(yīng)色調(diào)矯正。在非線性函數(shù)作用下對(duì)精確度欠佳的焊縫區(qū)域進(jìn)行調(diào)整，并在自適應(yīng)方法下對(duì)線條精度進(jìn)行矯正仿真，使最終得到的焊縫缺陷提取圖像完整清晰)，以此消除射線檢測(cè)圖像檢測(cè)效果受不均勻亮度影響而發(fā)生的缺陷與偏差。在這種方式作用之下，上一步驟已確定的射線檢測(cè)圖像焊縫區(qū)域能夠與焊縫上邊界及下邊界的各位置點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，相關(guān)工作人員進(jìn)而能夠明確焊縫位置所在的的所有邊界點(diǎn)，最終在光滑擬合的作用之下，得到較為平滑的焊縫邊界，以此最大限度的控制焊縫邊界的確定誤差，進(jìn)而達(dá)到提高整個(gè)射線檢測(cè)圖像當(dāng)中焊縫邊界參數(shù)精確性的目的。

3 射線檢測(cè)圖像基于分水嶺變化的缺陷區(qū)域缺陷提取方法分析

眾所周知，觀察分水嶺的變化情況，一直都是射線檢測(cè)圖像中一種極為有效且簡(jiǎn)便的區(qū)域分割方式，這種缺陷提取方式的中心思想在于將整個(gè)射線檢測(cè)圖像下屬的灰度圖像視作地形表明。這也就是說，射線檢測(cè)圖像中各個(gè)像素的灰度值與灰度值所代表區(qū)域的位置高度參數(shù)是完全一致的。假設(shè)相關(guān)工作人員能夠從各個(gè)灰度值位置高度參數(shù)極小區(qū)域入手，對(duì)其進(jìn)行操作，那么來自這部分高度參數(shù)極小區(qū)域的水面在匯合過程中所呈現(xiàn)出的分水線也就恰好是整個(gè)射線檢測(cè)圖像區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵分割線。對(duì)于分水嶺而言，分水嶺持續(xù)變化的最顯著問題在于:分水嶺的持續(xù)變化會(huì)導(dǎo)致整個(gè)灰度圖像在實(shí)際分割過程當(dāng)中受信號(hào)噪聲等多種局部性因素的影響而出現(xiàn)過渡分割的問題，從而給缺陷提取工作的開展帶來一定的制約。為解決這一問題，筆者認(rèn)為相關(guān)工作人員在對(duì)射線檢測(cè)圖線中的缺陷進(jìn)行提取的過程當(dāng)中可以采取標(biāo)記符設(shè)定的方式對(duì)整個(gè)分水嶺作用下的分割過程進(jìn)行合理控制，經(jīng)過對(duì)缺陷圖像的處理之后，以標(biāo)記符方式確定整個(gè)射線檢測(cè)圖像當(dāng)中的深度閾值，并在極小區(qū)域及極小區(qū)域中心位置分別標(biāo)注內(nèi)部/外部標(biāo)記符符號(hào)，進(jìn)而對(duì)灰度圖像進(jìn)行合理修改，以此確保符號(hào)標(biāo)記位置與局部最小區(qū)域范圍值是始終相吻合的，最終控制分水嶺分割過程，獲取相應(yīng)的缺陷檢測(cè)結(jié)果。

4 結(jié)語

總而言之，考慮到射線檢測(cè)圖像當(dāng)中焊縫圖像的復(fù)雜性因素，相關(guān)工作人員在對(duì)射線檢測(cè)圖像進(jìn)行處理并進(jìn)一步提升焊接施工作業(yè)質(zhì)量的過程當(dāng)中需要首要考慮對(duì)焊縫邊界及其缺陷進(jìn)行完整且精確的提取。一般來說，相關(guān)工作人員需要在局部化處理粗分標(biāo)記區(qū)域的基礎(chǔ)之上對(duì)其標(biāo)記符號(hào)進(jìn)行分類處理，進(jìn)而合理控制射線檢測(cè)圖像當(dāng)中微弱缺陷的提取過程中的丟失，并采取分水嶺變化技術(shù)方式對(duì)于射線檢測(cè)圖像當(dāng)中的缺陷區(qū)域中的缺陷提取方式進(jìn)行了詳細(xì)闡述與計(jì)算，這對(duì)于今后相關(guān)研究與實(shí)踐工作的開展而言有著極為關(guān)鍵且深遠(yuǎn)的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]孫朝明.數(shù)字化射線檢測(cè)圖像中缺陷的分割與定量[C].2006年西南地區(qū)第九屆NDT學(xué)會(huì)年會(huì)暨2006年全國射線檢測(cè)新技術(shù)研討會(huì)論文集，2006:242～246.

[2]張怡，徐新樂，張國珍，等.引信裝配射線檢測(cè)圖像自動(dòng)處理系統(tǒng)[J].無損檢測(cè)，2008，3(4):223～225.