[发明专利]一种火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法

权利要求书

1.一种火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)对火车轮对进行分区并采集火车轮对的裂纹磁粉图像；

(2)对采集到的裂纹磁粉图像进行预处理突出裂纹特征，过程为：

(2.1)对磁粉图像进行G通道分离与阈值处理；

(2.2)对磁粉图像进行滤波处理：

(3)对裂纹特征进行分割提取；

(4)根据步骤(3)中的裂纹特征信息对裂纹进行识别定位与测量；过程为：

(4.1)裂纹识别定位，记(X₁,Y₁)为裂纹外接矩形左上角坐标点，(X₂,Y₂)为裂纹外接矩形右下角坐标点，绘制检测框，根据裂纹特征提取后获得的裂纹区域中x、y、w、h，其中，x是各个连通域外接矩形左上角图像像素横坐标，y是各个连通域外接矩形左上角图像像素纵坐标，w是各个连通域外接矩形的宽，h是各个连通域外接矩形的高，s是各个连通域所占的像素点个数，即各个连通域的面积，得：

(4.2)裂纹长度测量：

已知火车轮对的标定片十字槽的实际长度为L_实，计算裂纹磁粉图像中标定片十字槽磁粉的像素点数，得到十字槽磁粉的长度L_图，计算得到磁粉长度的标定系数γ_L：

(4.3)根据识别到的裂纹磁粉图像所获得的w、h，得到裂纹在磁粉图像中占的像素点数W_图，计算出裂纹的实际长度W_实：

W_实＝W_图×γ_L (8)。

2.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(1)中，对火车轮对进行分区时，将火车轮对分为左轮、中轴和右轮三个区域。

3.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(1)中，对火车轮对的每个区域旋转后再进行采集。

4.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(1)中，通过探伤机对火车轮对的表面喷洒悬液，然后采用轮对裂纹图像采集系统采集火车轮对的裂纹图像。

5.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(2)中，对图像进行预处理前，采用自适应阈值分割的方法对预处理的图像进行二值化处理。

6.根据权利要求5所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(2)中，选取模板对图像的像素进行遍历，将模板中心的像素灰度值记为Q，领域内加权平均均值记为H，引入偏移量C，得出当QH-C时，将所述像素的灰度值改变颜色，获得二值化处理后的图像。

7.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(2.1)中，首先提取G通道的图像像素值：

D＝f(a，b) (1)

其中，D是G通道图像像素的灰度值，a是图像的像素x坐标点，b是图像的像素y坐标点。

8.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(2.2)中，采用高斯模板扫描图像中的每一个像素，用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值替代模板中心像素点的值。

9.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(3)中，采用裂纹面积与裂纹外接的矩形面积关系和连通域外接矩形纵横比相结合的裂纹特征分割算法，对裂纹特征进行筛选、过滤。

10.根据权利要求1所述的火车轮对荧光磁粉探伤图像裂纹识别定位与测量方法，其特征在于：步骤(3)中的裂纹特征包括横裂纹特征、纵裂纹特征和对角线裂纹特征。