[发明专利]一种无损检测表面裂纹算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无损检测方法，具体涉及一种无损检测表面裂纹算法。 

背景技术

     连铸坯表面裂纹现象在生产流程中是不可避免的，若检测到裂纹就需要进行精整，甚至可能产生废品，在线检测表面裂意义重大。利用图像识别技术对裂纹进行检测是一个主要技术手段，但识别准确率不尽人意。 

发明内容

     本发明克服了现有技术的不足，提出了一种无损检测表面裂纹算法。所述算法利用结构方法对图像进行识别和分类，能快速获得裂纹缺陷的范围空间，获得较好的提取和识别效果，表面缺陷识别效果好，裂纹识别率高，可靠性高，数据准确。 

所述算法表面裂纹的识别率可以达到 97%以上。 

     本发明的技术方案为，一种无损检测表面裂纹算法，所述算法通过视频设备获取黑白数字图像，并在图像上利用裂纹疑似断块进行处理和检测，裂纹疑似断块为封闭的梯形块状连续黑区域，区域内不含空洞,  用集合表示如下： 

T={（ x , y ）| x∈(x₁,x₂), x₁∈L₁,x₂∈L₂ ,p(x , y)=1，且p(x₁, y)=p (x₂, y)=0}

    其中，p（x，y）表示二值图像的值，0或1，直线L₁和L₂分别表示裂纹疑似断块两边的两条外边线，不包括边线，裂纹疑似断块的特殊情况是一个点或一条线，在算法中用p1、p2、p3和p4表示裂纹疑似断块中的四个点，扫描图像时是以行为单位自上而下扫描的，所以p1和p2的纵坐标相等，p3和p4的纵坐标相等，且前者小于后者；生成裂纹疑似断块的算法步骤为：

    第一步， 对获取的黑白图像自左向右，自上而下，逐行扫描，对于第一个具有连续黑象素的扫描行，记录扫描行上的连续黑象素构成的区域块，并作为最初的裂纹疑似断块，以裂纹疑似断块为结点生成链表，在链表内记录每一个裂纹疑似断块的左端、右端和当前扫描行；进行第二个扫描行，寻找连续黑象素，并与链表中的最初的裂纹疑似断块逐个进行比较，直至到达裂纹疑似断块链表表尾，若当前连续黑象素与链表中某一个裂纹疑似断块的左端或右端左右偏差不大，合并到这个裂纹疑似断块，若找不到匹配的裂纹疑似断块，就把这个连续黑象素生成新的裂纹疑似断块，加入链表，并记录新的裂纹疑似断块的左端、右端和当前扫描行，如此扫描，直到最后一个扫描行。

  第二步，  对链表进行分析 

    从第一步可知，链表是以裂纹疑似断块为结点的，遍历链表，分析裂纹疑似断块的四个点的坐标p1、p2、p3和p4，判定边界，确定区域，把裂纹疑似断块标记为裂纹断块，把裂纹区域输出，若链表为空，说明没有裂纹，输出零，结束。

本发明具有如下有益效果：

1）本发明能快速获得裂纹缺陷的范围空间，获得较好的提取和识别效果。

2）本发明表面缺陷识别效果好，裂纹识别率高； 

3）本发明信噪比高，缺陷分辨能力强；

4）本发明可靠性高，数据准确。

具体实施方式

本发明通过视频设备获取黑白数字图像，并在图像上利用裂纹疑似断块进行处理和检测，裂纹疑似断块为封闭的梯形块状连续黑区域，区域内不含空洞,  用集合表示如下： 

T={（ x , y ）| x∈(x₁,x₂), x₁∈L₁,x₂∈L₂ ,p(x , y)=1，且p(x₁, y)=p (x₂, y)=0}

    其中，p（x，y）表示二值图像的值，0或1，直线L₁和L₂分别表示裂纹疑似断块两边的两条外边线，不包括边线，裂纹疑似断块的特殊情况是一个点或一条线，在算法中用p1、p2、p3和p4表示裂纹疑似断块中的四个点，扫描图像时是以行为单位自上而下扫描的，所以p1和p2的纵坐标相等，p3和p4的纵坐标相等，且前者小于后者；生成裂纹疑似断块的算法步骤为：