基于邻域向量内积局部对比度图像增强的光学元件损伤检测

作     者：王拯洲 段亚轩 王力 谭萌 李红光 魏际同 WANG Zheng-zhou;DUAN Ya-xuan;WANG Li;TAN Meng;LI Hong-guang;WEI Ji-tong

作者机构：中国科学院西安光学精密机械研究所 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2019年第27卷第12期

页      面：2668-2682页

核心收录：

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.61705254 No.U1930118) 

主　　题：损伤检测 图像增强 临域向量 局域对比度方法 邻域向量内积对比度 

摘      要：为了解决局域对比度方法(LCM)无法检测局部亮区损伤目标和分离效率低的问题,本文提出了基于邻域向量内积局部对比度图像增强的光学元件损伤目标检测方法。首先,将图像中的每一个点的3×3邻域生成一个9维邻域向量,并将邻域内的最大值扩展成一个9维度极值向量,计算邻域向量与极值向量的内积;其次,计算每个像素的邻域向量内积对比度值(NVDC);然后,计算每个像素的邻域向量内积局部对比度,即在一个较大的区域内(5×5)搜索当前像素所有邻域向量内积对比度的最大值,作为当前像素的邻域向量内积局部对比度值(NVDLC);最后,对NVDLC图像进行二值化和目标分离。实验结果表明,通过本文的增强方法使得损伤图像的信噪比从3.775提高到12.445,损伤目标信号得到极大的增强。在经过邻域向量内积局部对比度方法图像增强后,能够直接使用自适应阈值公式将小于2 pixel的损伤目标从背景中分离出来,满足了弱对比度损伤目标检测对于精度和效率的要求。