3维灰度矩阵的钢板缺陷图像识别

发布时间：2024-04-21 13:30

　　目的钢板表面缺陷的种类多样、灰度结构复杂,现有的图像分割技术运用在灰度结构复杂、目标边缘模糊的钢板缺陷图像中仍然存在识别效率低、过分割现象明显等问题,本文结合图像灰度矩阵的空间特征,提出一种基于3维灰度矩阵的钢板表面缺陷识别算法。方法首先根据灰度图像构建3维灰度矩阵;然后引入半类间方差改进克里金插值算法,绘制3维灰度矩阵的等值线图;接着构建等值线的拓扑关系树;最后根据自定义的全局搜索策略和局部搜索策略相结合,寻找局部凹凸区域,从而定位缺陷区域,达到分割钢板表面缺陷的目的。结果本文方法能有效地识别钢板表面缺陷区域,对光照变化不敏感,在保证低误差率的前提下,提高了有效分割率。通过对氧化、辊印、结疤和气泡四类钢板缺陷图像进行测试,从分割效果和评价指标两方面对比其他钢板缺陷分割算法。与Fisher阈值分割法、经典的活动轮廓模型CV模型、基于半局部区域描述符的活动轮廓模型HTB模型和改进背景差分法进行分割效果对比,本文方法对四类钢板表面缺陷的识别更精确,分割结果更细致,一定程度上抑制了过分割现象。与大津法Ostu、1维最大模糊熵法1DMFE、最大模糊超熵法MFEE进行评价指标对比,得出对于分割孔...

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【部分图文】：

图2氧化钢板灰度等值线图Fig．2Grayscalecontourmapofoxidizedsteelplate

构性变化的部分。a为变程，代表参数均匀具有的空间相关性范围，反映参数空间变化的速度大小。2.2.3球状模型拟合过程记y=r(h)*，b0=C0，b1=3c2a，b2=－c2a3，x1=h，x2=h3，则可以将式(16)转换为线性模型y=b0+b1x1+b2x2(17)然后利用已有....

图3闭合曲线包含关系图Fig．3Closedcurveinclusionrelationdiagram

线图Fig．2Grayscalecontourmapofoxidizedsteelplate等值线分布规律的问题。2.3建立等值线拓扑关系树获得了3维灰度矩阵的等值线图之后，为便于寻找在3维灰度矩阵中的局部凹凸区域，构建等值线拓扑关系树，明确各个等值线之间的包含关系。等值线包含关....

图4氧化图像拓扑关系树Fig．4Topologicalrelationtreeofoxidationdefect

第24卷/第6期/2019年6月兰红，方治屿/3维灰度矩阵的钢板缺陷图像识别865图4氧化图像拓扑关系树Fig．4Topologicalrelationtreeofoxidationdefect在单一方向上等值线数值变化的规律是单调递增(κ＞0)还是单调递减(κ＜0)。然后，逐行....

图74种常见钢板缺陷的不同分割算法结果Fig．7Theresultsofdifferentalgorithmsusingonfourcommondefects((a)FT;(b)CVmodel;(c)HTBmodel;(d)reference［11］method;(e)ours)

第24卷/第6期/2019年6月兰红，方治屿/3维灰度矩阵的钢板缺陷图像识别867图74种常见钢板缺陷的不同分割算法结果Fig．7Theresultsofdifferentalgorithmsusingonfourcommondefects((a)FT;(b)CVmodel;(c....

本文编号：3960939