工業X射線焊縫圖像同態濾波增強方法

徐銀慶

【摘? 要】當前在X射線圖像的可變框架的最佳視覺效果追求上，使用RETINEX可變框架模型對于算法加以增強，與傳統的直方圖均衡化算法，以及同態濾波算法對比，具有增強對比度，抑制背景噪聲的效果，能夠在細節區域上增強視覺效果，提高圖像的像質和對比度。DR對增強X射線圖像達到更高的射線檢測標準，具有很好的促進作用。本文結合工業X射線焊縫圖像同態濾波增強方法的工藝技術進行分析，期望對于提高工業X射線焊縫圖像同態濾波增強具有參考價值。

【關鍵詞】工業X射線;焊縫圖像;增強方法

如今在工業無損檢測中，X攝像成像結果的好壞，影響到檢測的效率和質量。對于各種硬件的X攝像照相對比度的分析得到了很多不同的結論，例如在圖像細節反差噪聲的方面進行對比，最終得到的結論是，采用DR技術等對于提高工業X射線焊縫圖像同臺濾波增強具有很好的提升作用。

1 工業X射線圖像技術

由于X射線照相對比度不清晰以及硬件的制約，因此在實際的X射線圖像亮度上存在一定的噪聲。這是圖像背景，增強算法中具有的缺陷。如何提高圖像中對背景噪聲和系統噪聲的去除，對于較暗區域的細節信息進行提亮，是當前需要進行認真研究的。

2 工業射線圖像增強算法

2.1 X射線圖像增強方法有很多，例如采用X射線圖像，增強噪聲處理，使用增強算法在噪聲點的去除上，如直方圖均衡同態濾波等，這些方法都具有一定的特殊性質，對圖像處理具有很好的治理效果。例如直方圖均衡方法，對圖像的灰度等級等能具有增強效果，灰度等級低的情況下，細節顯示多，增強的結果無法令人滿意的情況下，使用同態濾波方法則較好X射線圖像的特點，常規增強的方法使用同態濾波，例如可以使用可變框架模型算法進行增強處理，滿足工業X射線檢測標準的需求，提高檢測的質量和檢測的質量^[1]。

2.2使用非晶硅材料的數字成像版，通過非晶硅間的間距，分辨率來實現X射線底片的清晰度和提高微小缺陷的辨識度，在各種不同類型的圖像進行自適應，增強11幅圖像可以分為反射圖像和亮度圖像。這兩種圖像通過降低亮度圖像，達到增強圖像的目的，對反射圖像的影響是很好的。圖像的反射光可以進行定義：

定義的公式顯示為其中L指物體反射能力，R表示對周圍環境的亮度進行計算。

2.3在這一理論發展過程中，最開始的隨機算法，采用了同態濾波算法，多尺度算法等等，達到最新的可變模型等這一理論發展的過程。與前期的亮度圖像方法不同，出現了許多建立在理論基礎上的圖像增強方式^[2]。

3 關于RETINEX理論的可變框架模型

為了獲得方程的最小值，在反射圖像的差值上進行圖像邊緣的計算，得到了亮度圖像和非負系數的差值。反射圖像更適合用于視覺特性，之間的差是反射，圖像趨近于原始圖像，系數和空間通過二次方程能夠在灰度圖像的態度直上進行求導。

經過一定的迭代之后，獲得對亮度圖像的最優逼近，只有原始圖像得到了亮度圖像反射圖像的乘積，最終對圖像進行符合人眼視覺特性的增強。在對數域中減去亮度圖像獲得了反述圖像。使用。模型進行問題的解決，具有一定的缺陷，需要值得注意！首先，要求在亮區穿到黑暗地帶的時候，假設一個平滑直接后果，此時使用算法光暈的存在是難以避免的！當邊緣附近的黑暗區域降低到黑暗區內部的亮度值時，要求在黑暗區域的邊緣附近保持較高的值，進行算法的對比度拉升與標準校正的效果進行對比，在低質量的圖像和顯著壓縮的圖像上顯示出上升的噪聲^[3]。

改進的RETINEX可變框架模型圖像處理效果

迭代求解上要求一個迭代解決方法的需要，對于可變框架模型的圖形增強，在X射線圖上中加以改進，可以提出使用新的假設，用于改進可變框架模型的區缺陷，解決噪聲和光暈問題。此時使用新的迭代公式，可以對模型進行修改。溫馴可變框架模型的方程是得到一個限度值，模型中的限制條件能夠有強弱自由參數決定。為了不使限制條件過于接近，可以考慮圖像增強后的效果，光暈效果的產生。在物體的邊界上主要的公式是將光暈效應進行設置，產生一個合理的假設，根據假設得到新的方程式^[4]。

4 運算結果和分析

使用X射線檢測標準圖像，采用雙壁雙影的工業X射線進行照射，直方圖均衡化圖像原始圖像同態濾波圖像，構成了最終的可變框架模型圖像。我們可以在圖像中看到改進后的可變框架模型算法對于圖像的處理是清晰的，使圖像邊緣原本模糊的地方出現了細節顯示。同態濾波使對比度明顯特高，圖像對比度抑制了噪聲，圖像灰度集中在暗區，增強了暗區的效果，整體效果提升。與原始圖像進行了分析，對比之后發現了圖像中暗區的信息被有效的增強，圖像更加清晰。實驗結果表明，采用工業X射線焊縫圖像同態濾波增強方法，對于被測工件的細節能夠有明顯的提升作用，不僅提高了圖像的對比度，而且對背景噪聲也進行了很好的抑制，得到了比較滿意的增強效果。

5 結語

使用工業射線焊縫圖像同態濾波增強的方法，相對傳統的背景噪聲明顯被測工件細節不能被顯示等缺陷，是具有很好的改進作用的。改進后的可變框架模型算法經過處理后，在可變框架模型的基礎上進行優化處理。實驗結果表明，能夠提高圖像對比度，對焊縫圖像的灰度處理具有很好的效果。X射線成像能提高對比度，抑制噪聲，細節顯示非常清晰。

參考文獻

[1]徐寒.工業X射線焊縫圖像同態濾波增強方法[J].品牌與標準化，2017，（7）：90-92.

[2]印崧，夏萍，許偉.工業x射線數字圖像處理及其應用[J].機械工程師，2008，（2）：56-58.

[3]梁知挺.角度受限下納米CT圖像處理及三維重構算法研究[D].中國科學技術大學，2016.

[4]傅建安.X射線焊縫圖像的缺陷檢測與識別技術研究[D].南昌航空大學，2016.