基于改进CLAHE算法的复杂场景下熔池轮廓分割

作     者：朱心愿 曾俊冬 宋小军 毛月 ZHU Xinyuan;ZENG Jundong;SONG Xiaojun;MAO Yue

作者机构：上海电力大学电子与信息工程学院上海200135 

出 版 物：《热加工工艺》 (Hot Working Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第13期

页      面：62-67,74页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62105196) 中国博士后科学基金面上项目(2019M661334) 

主　　题：复杂场景 图像增强 CLAHE算法 熔池轮廓分割 

摘      要：针对包含钨极、送丝杆、金属氧化物等多要素的复杂场景下熔池图像对比度较低、干扰区域过多,致使熔池轮廓难以分割的问题,本文将CLAHE(限制对比度自适应直方图均衡化)算法应用到熔池图像处理领域。首先对图像去噪,然后采用一种基于改进CLAHE算法的熔池图像分割算法对图像进行增强处理,然后利用Otsu算法对增强后的图像进行分割。该改进CLAHE算法方法结合了CLAHE算法和伽马校正,克服了原始图像对比度低,干扰区域多的缺陷。随机选取了3幅复杂场景下的熔池图像进行了处理,并与其他算法进行对比。结果表明,本文所提算法在增强效果和分割效果上均有明显提升,不仅改善了熔池边缘对比度,还抑制了干扰区域,提高了熔池轮廓分割的准确性和完整性,有助于自动焊精确识别熔池边缘,防止出现咬边,确保焊接质量。