基于FFT的高斯濾波在套管測量中的方法研究

代偉 李煥鋒 陳帥 劉夢圓 丁東燚

摘要：為了解決拉普拉斯邊緣檢測算法處理邊緣存在不連續、不平滑的問題，在拉普拉斯算法的基礎上，改進傅里葉變換（FFT）算法，將其與高斯濾波融合，增強圖像中的邊緣和細節，獲得邊緣清晰、輪廓平滑的圖像。結果表明，改進后的傅里葉變換處理的圖像能夠真實反映物體輪廓，實驗結果基本穩定在0.3μm的誤差范圍，能夠很好地替代人工的檢測，具有廣闊的應用前景。

關鍵詞：Laplacian算法；傅里葉變換-高斯融合算法；實驗方案；測量系統；結果分析

中圖分類號：TP391? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）30-0083-00

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

接觸網是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設施，供受電弓取流的高壓輸電線。腕臂套管連接腕臂，用以支持接觸懸掛，并起傳遞負荷的作用。傳統的套管生產線的后續檢測以人工或三坐標機接觸式檢測方式為主，檢測精度低，難以滿足高效率完成大批量的檢測要求。

Laplace邊緣檢測算法作為一種數字圖像處理領域中常用的二階微分算法被廣泛應用于圖像邊緣檢測中，該算法對于復雜零部件的檢測精度低，難以滿足本檢測系統要求。

本文提出了一種融合高斯濾波的傅里葉變換的算法，該算法處理后的物體邊緣輪廓最為接近實物的邊緣輪廓。圖像的邊緣、紋理、細節以及噪聲處的灰度會發生急劇變化，他們在頻域上表現為高頻分量，而圖像上變換較慢的部分則表現為低頻分量。通過融合高斯濾波的傅里葉變換在頻域中使用低通濾波器平滑圖像中邊緣紋理以及噪聲，使用高通濾波銳化圖像，增強圖像中的細節。……