小波分析在焊缝检测图像处理中的应用

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1、研究与设计电焊机，G44（42）·GJ·小波分析在焊缝检测图像处理中的应用!""#$%&’$()(*+&,-#-’!)&#./$/$)+-#01-’-%’$()华南理工大学机电工程系焊接中心（广州·234563）王秀媛黄石生薛家祥高向东蒙永民+-#0$)78-)’-9，1-"’:;*<-%=&’9()$%>)7$)--9$)7，?(@’=8=$)&A)$,-9/$’.(*B-%=)(#(7.+!CDE$@F.@&)!"#$［摘要］简述了子波分析在焊缝视觉跟踪过程中检测焊缝方面的应用，从实验结果可以

2、看出，采用多尺度小波变换能够获得清晰的焊缝边缘，可以大大简化硬件设备。关键词：多尺度小波变换；焊缝跟踪中图分类号：BD64H文献标识码：!文章编号：3443FGI4（IG444）42F44GJF4I［!"#$%&’$］!)-07-0-’-%’$()(9$’=KL&/-0()’=-"9$)%$"#-’=-(9.(*’=-K@#’$F/%&#-M&,-#-’’9&)/*(9K&’$()$/"@’$)’(’=-@/-(*/-&K’9&%N$)7:O9(K’=--P"-9$K-)’M-%(K-’(’

3、=-%()%#@/$()’=&’’=-M-#0#$)--07-%&)L--P’9&%’-0L.’=-L$(9M&,-#-’’9&)/*(9K%#-&9#.&)0’=-&KL$-)’0-,$%-/$K"#$*$-0-**$%$-)’#.:()*+,%-#：K@#’$F/%&#-M&,-#-’’9&)/*(9K&’$()；/-&K’9&%N$)7小波分析（+&,-#-’!)&#./$/）是Q4年代后期发展像处理开辟了道路，傅立叶分析的核心是将任一函起来的应用数学分支，顾名思义，“小波”就是小的波数表示

4、为不同频率的波函数的叠加。有了这个工形，在RS处衰减为4，它之所以称为波，是由于它具，信号和图像处理领域就非常活跃，对各种不同的的波动性，它的波形具有震荡的形式。小波的发展组成频率进行各种操作。傅立叶变换又将空域的函使信号系统科学更前进了一大步。由于小波分析在数与时域的频率挂钩，使得信号与图像处理更向前时域和频域同时具有良好的局部性，而且对高频成推进一步。然而傅立叶变换对于非周期函数就显得分采用逐步精细的时域和频域采样步长，可以聚焦软弱无力了，特别是对于陡然变化的信号，傅立叶分到对像的任意细节，因

5、而小波理论以其“数学显微析就遇到了困难。基于此弱点D&L(9于3H65年提出镜”的美誉越来越受到数学家和工程学家的密切关了信号的时域局部化的方法，就是人们所说的D&L(9注。在焊缝跟踪系统中，视觉法因其灵活性、非直接变换，也称为加窗的傅立叶变换。在这种方法中，为接触性在焊缝跟踪中得到应用，有许多焊接方法是了提高局部的可观察性，需加大窗口，这将导致计算量大增，以致无法实现。Q4年代发展起来的小波分采用视觉法实现焊缝跟踪的。在跟踪过程中如何得析———一种函数基很小的波分析方法，它的产生与到准确的焊缝边

6、缘形状进而确定焊枪位置是实现准发展解决了这个问题。分析的原理是先构造一个小确跟踪的问题关键。目前小波变换技术也波及到焊波，将该小波在不同尺度上与整个信号波进行比较，接领域，焊缝边缘检测中如何采用小波技术进行数比较的结果是得到一个系数8，该系数表明小波与字图像处理必将受到越来越多的人重视。信号波在该尺度T上与信号波的相似程度。8值越3焊缝边缘检测中选取小波的条件及具备大说明相似度越大，越能表现信号波的波形特征。性质的分析因此，在信号小波变换中如何构造一个合适的小波众所周知，经典的傅立叶变换给信号分析

7、和图是基础；另外怎样确定小波的尺度范围成为信号提收稿日期：G444—4G—32基金项目万方数据：国家自然科学基金及广东省基金项目资助·"/·研究与设计电焊机，"))（)0）取精度的决定因素。（$!，"）!%（"&"）的小波变换如下式：为了使小波变换应用于图像处理，应将一维情!!（#$!，"）$（$!，"）"!!（#!，"）""}（"）形推广到二维，甚至三维的情形。在进行焊缝边缘!"（#$!，"）$（$!，"）"!"（#!，"）""提取中只考虑二维情况：从（"）式得出的’$$｛’!（#$!，"），’

8、"#（$!，"）｝，""!!!"!"（#!，"）$#!（%，）它称为二维小波变换。这种二维小波变换由于具有#$""""（!）空间多向滤波性，在图像处理方面有着广泛的应用，"（#!，"）$!（"!，"）}!""$!"#"#在采用小波变换进行焊缝边缘检测过程中就是基于"#该原理的。小波变换原理如图!所示。则在尺度"下，运用多尺度扩展的原理，函数图!小波变换原理图示(在焊缝检测中焊缝坡口边缘有别于普通的图)!")""+*ò［*!（*"!’*""）*’*!（*"!’*""）*］*$!像，边