焊缝犡射线胶片数字化图像低对比度细长线缺陷的检测

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1、科研成果与学术交流焊缝犡射线胶片数字化图像低对比度细长线缺陷的检测邵家鑫１，都东１，王力１，王晨２，高志凌２（１．清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室，北京１０００８４；２．华油钢管有限公司，青县０６２６５０）摘要：焊缝Ｘ射线数字化图像中像素宽度不超过３个像素的细长线缺陷，其对比度低，常有间断，常规的Ｘ射线焊缝缺陷检出算法难以有效检出。针对此类缺陷，提出了在滤波降噪的基础上，采用逐列自适应阈值法对图像中细长线缺陷进行初步分割，然后应用改进的局部霍夫变换剔除初步分割结果中的大量噪点，准确分割出细长线缺陷。试验结果表明，所提出的方法能够

2、适应不同灰度范围的Ｘ射线图像、克服噪声及缺陷间断的影响，有效检测出低对比度细长线缺陷。关键词：Ｘ射线检测；焊缝缺陷；自适应阈值；霍夫变换中图分类号：ＴＧ１１５．２８文献标志码：Ａ文章编号：１０００６６５６（２０１０）１２０９２１０５犇犲狋犲犮狋犻狅狀狅犳犠犲犾犱犛犾犻犿犔犻狀犲犇犲犳犲犮狋狊犻狀犡犚犪狔犇犻犵犻狋犻狕犲犱犉犻犾犿犐犿犪犵犲狊犛犎犃犗犑犻犪犡犻狀１，犇犝犇狅狀犵１，犠犃犖犌犔犻１，犠犃犖犌犆犺犲狀犵２，犌犃犗犣犺犻犔犻狀犵２（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴ

3、ｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ．Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｔｅｅｌＰｉｐｅＣｏ，Ｑｉｎｘｉａｎ０６２６５０，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＴｈｅｓｌｉｍｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｗｈｏｓｅａｖｅｒａｇｅｗｉｄｔｈｉｓｎｏｔｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｒｅｅｐｉｘｅｌｓｉｎＸｒａｙｗｅｌｄｉｍａｇｅｓｉｓｕｓｕａｌｌｙｗｅａｋａｎｄｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｄ．ＮｏｒｍａｌＸｒａｙｄｅｆｅｃｔｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｎｏ

4、ｔｄｅｔｅｃｔｉｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｄｅｆｅｃｔｓ．ＡｆｔｅｒｆｉｌｔｅｒｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌＸｒａｙｉｍａｇｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｎｏｉｓｅ，ｔｈｅｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｖａｌｕｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｌｉｎｅｂｙｌｉｎｅｔｏｓｅｇｍｅｎｔｔｈｅｓｌｉｍｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｓｉｎｔｈｅｉｍａｇｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙ，ａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｐａｒｔｉａｌＨｏｕｇｈＴｒａｎｓｆｏｒｍｉｓｕｓｅｄｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｎｏｉ

5、ｓｅａｎｄｓｅｇｍｅｎｔｔｈｅｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｃａｎａｄａｐｔｔｏＸｒａｙｄｉｇｉｔｉｚｅｄｉｍａｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｒｅｙｒａｎｇｅａｎｄａｖｏｉｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍｕｃｈｎｏｉｓｅａｎｄｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ，ａｎｄｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｌｏｗｃｏｎｔｒａｓｔｓｌｉｍｌｉｎｅｄｅｆｅｃｔｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：Ｘｒａｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ；Ｗｅｌｄｄｅｆｅｃｔｓ；Ｓｅｌｆａｄａｐｔｉｖｅｔ

6、ｈｒｅｓｈｏｌｄ；ＨｏｕｇｈｔｒａｎｓｆｏｒｍＸ射线检测是常规无损检测的重要方法之一，受评定人员的技术素质、经验以及外界条件的影响，［１］而基于胶片的Ｘ射线成像由于其图像质量好，灵敏结果往往因人而异。采用计算机辅助评定可以提度和分辨力高，目前广泛应用于重要焊接结构件无高工作效率，有效克服人工评定中由于评判人员技损检测过程中，如西气东输工程螺旋焊缝钢管的管术素质和经验差异以及外界条件的不同而引起的误端检测。通常Ｘ射线焊缝底片的评定是由有经验判或漏判，使评判过程客观化、科学化和规范化。的专业评片人员在观片灯下进行，评定人员工作量Ｘ射线胶片数字化图

7、像缺陷自动检测技术是实大，眼睛易受强光损伤，效率比较低，而且评定结果现计算机辅助评片的核心。Ｘ射线数字化图像灰度具有噪声多，缺陷对比度不高，存在较大的背景起伏收稿日期：２００９０９０４等特点。尤其是平均宽度不超过３个像素的线性缺基金项目：中国焊接学会创新思路预研奖学金资助项目；教育部陷（以下称为细长线缺陷），如微弱未焊透和裂纹等，高等学校博士学科点专项科研基金资助项目（２００９０００２１１００８０）其对比度更低，常有间断，常规的Ｘ射线缺陷检出作者简介：邵家鑫（１９８３－），男，博士研究生，研究方向为无损检测与数字图像处理技术。算法难以有效

8、检出。文献［２］中提出了采用基于多２０１０年第３２卷第１２期９２１邵家鑫等：焊缝Ｘ射线胶片数字化图像低对比度细长线缺陷的检测阈值和支持向量机相结合的方法检出线缺陷，