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探究工业ct图像的缺陷定位以及三维分割技术

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电脑编程技巧与维护 2017年第13期 72-73,84页

作者：蒋海娜重庆电子工程职业学院通信工程系重庆4001331

通过对工业ct图像的特点、工业ct图像分割技术概述,以及工业ct图像的缺陷定位和三维分割技术等方面进行简要研究,进而为技术人员的工业ct技术发展贡献微薄之力。

关键词：工业ct图像缺陷定位技术三维分割技术

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一种改进的工业ct图像最大似然分割方法

一种改进的工业CT图像最大似然分割方法

全国第一届嵌入式技术联合学术会议

作者：赵歆波邹晓春张定华西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室西北工业大学电子信息学院

图像分割是计算机视觉的经典难题,也是工业ct无损检测的技术关键。基于统计分析的图像分割由于具有较好全局性、易于与先验知识融合等优点,近年来获得了越来越深入的研究。本文针对一般的基于EM的最大似然分割算法存在的问题,提出了一... 详细信息

图像分割是计算机视觉的经典难题,也是工业ct无损检测的技术关键。基于统计分析的图像分割由于具有较好全局性、易于与先验知识融合等优点,近年来获得了越来越深入的研究。本文针对一般的基于EM的最大似然分割算法存在的问题,提出了一种改进算法,新算法的特点是针对工业零件断层切片图像的特点,获得先验知识,将具有先验知识的样本与随机选取的未知样本混合在一起,通过使用最大似然估计获得模型参数,实现分割。实验结果证明,该算法在航空发动机关键零部件缺陷检测中是准确和有效的。

关键词：工业ct图像最大似然估计期望最大化算法统计分割方法

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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工业ct/DR图像缺陷检测算法研究

工业CT/DR图像缺陷检测算法研究

作者：刘玲慧重庆大学

学位级别：硕士

缺陷检测是保证工件质量的重要技术之一,对减少或避免因缺陷引起的意外事故有着积极的作用。工业计算机X射线断层扫描成像(Industrial Computed Tomography, Ict)技术和数字式X射线成像(Digital Radiography,DR)技术的不断发展为缺陷检... 详细信息

缺陷检测是保证工件质量的重要技术之一,对减少或避免因缺陷引起的意外事故有着积极的作用。工业计算机X射线断层扫描成像(Industrial Computed Tomography, Ict)技术和数字式X射线成像(Digital Radiography,DR)技术的不断发展为缺陷检测提供了更科学、更客观的依据。工业ct图像和DR图像缺陷检测的目的,就是为了从图像中定位出工件缺陷的所在,并获得有关缺陷的几何参数等信息。缺陷检测的主要任务是进行缺陷区域的分割和测量,而分割精度将直接影响到测量精度,因此,图像分割是缺陷检测技术的关键步骤。本文以工业ct图像和DR图像为研究对象,在分析目前图像缺陷检测算法的基础上,将几何主动轮廓模型应用于缺陷区域的检测中。几何主动轮廓模型是一种比较新颖且有效的图像分割方法,是基于偏微分方程理论的图像分割模型。它将曲线演化模型应用到图像分割中,利用由曲线本身决定的内能和由图像数据决定的外能,使演化曲线最终停止在目标区域的边界位置;曲线演化过程则通过水平集方法来实现。几何主动轮廓模型具有传统图像分割方法不具备的许多优点,可以实现几何结构的拓扑变化,能够获得连续边缘等,因此已被广泛应用于处理数字图像和计算机视觉领域中大量存在的图像分割问题。本文重点分析了两种经典的几何主动轮廓模型——C-V模型和LBF模型。本文围绕几何主动轮廓模型在工业ct图像和DR图像缺陷检测中的应用来展开研究,完成的主要内容如下:针对工业ct图像和DR图像的特点,研究了结合LBF模型和C-V模型的缺陷检测算法:首先应用LBF模型粗分割,提取出含有缺陷的工件区域,目的是为了去除强边缘对缺陷检测的影响,在分割的同时对图像进行去噪;然后对局部工件区域图进行图像预处理,目的是增强图像对比度,显现出湮没在背景中的缺陷区域,并应用C-V模型进行缺陷区域的分割;最后通过设定阈值去除伪缺陷,测量出缺陷区域形心和面积等几何参数。实验结果表明,该方法能有效、准确地分割出缺陷区域,并得到我们所需要的一系列缺陷几何参数指标。此外,本文还研究了一种基于C-V模型的工业ct图像工件截面的壁厚测量方法:采用C-V模型提取出工业ct图像的边缘,得到待测工件截面的上下壁边缘,通过计算上壁每个边缘点到下壁最短距离的均值来近似为工件截面的壁厚。实验结果表明,该方法能够较准确地得到工业ct图像中工件截面的壁厚。

关键词： C-V模型 LBF模型工业ct图像 DR图像缺陷检测

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飞机主体合金裂缝的工业ct图像特征提取

兵器材料科学与工程 2022年第4期45卷 115-119页

作者：崔巍吴一梦曹福凯郑州职业技术学院软件工程系河南郑州450000 华北理工大学冀唐学院河北唐山063210

由于噪声干扰、裂缝边缘不清晰,导致工业ct图像特征提取的灵敏度、完整性、抗噪性差,用工业ct连续扫描飞机主体合金裂缝,以单位面积内疏松面积的百分比判断ct图像的裂缝疏松和针孔检测灵敏度;以线特征为工业ct图像特征,用离散子束波呈... 详细信息

由于噪声干扰、裂缝边缘不清晰,导致工业ct图像特征提取的灵敏度、完整性、抗噪性差,用工业ct连续扫描飞机主体合金裂缝,以单位面积内疏松面积的百分比判断ct图像的裂缝疏松和针孔检测灵敏度;以线特征为工业ct图像特征,用离散子束波呈现单尺度和多尺度的裂缝形态,判定裂缝的相近像素,获取裂缝边界图像特征。结果表明:该方法能分类飞机主体合金、判断样品的疏松和针孔,灵敏度高,提取的裂缝图像特征清晰,边缘连续无缺口,完整性好,且在不同程度的高斯白噪声和椒盐噪声下,提取的裂缝图像清晰,抗噪性强。

关键词：工业ct图像图像特征提取飞机合金裂缝线性特征离散子束波多尺度分析

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面向RP的工业ct切片数据格式转换软件开发

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计算机科学 2008年第1期35卷 263-265页

作者：段黎明宋军聂璇重庆大学Ict研究中心重庆400030 重庆交通大学计算机学院重庆400074

针对原始的工业ct切片数据,应用矢量化软件提取工件封闭轮廓点数据,并通过轮廓配准、数据精简、三角网格划分、端面处理对轮廓点数据进行处理,实现了面向RP的工业ct切片数据格式转换。为使构成STL文件的三角网格更加优化,文中提出了平... 详细信息

针对原始的工业ct切片数据,应用矢量化软件提取工件封闭轮廓点数据,并通过轮廓配准、数据精简、三角网格划分、端面处理对轮廓点数据进行处理,实现了面向RP的工业ct切片数据格式转换。为使构成STL文件的三角网格更加优化,文中提出了平均点距值法数据精简与Delaunay三角化的网格精简相结合的数据精简算法,实例验证了该方法的正确性。

关键词：数据格式转换工业ct图像 STL RP

基于Hessian矩阵和支持向量机的ct图像裂纹分割

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光学精密工程 2021年第10期29卷 2517-2527页

作者：邹永宁张智斌李琦余浩松重庆大学光电工程学院重庆400044 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室Ict研究中心重庆400044

工业ct裂纹分割是工业ct图像处理中的一项关键技术,而ct图像中的伪影、噪声等干扰会对裂纹分割带来极大的困扰。为了提高ct图像中裂纹的分割精度,本文通过分析ct图像中裂纹的特征,提出了结合Hessian矩阵和支持向量机的ct图像裂纹识别与... 详细信息

工业ct裂纹分割是工业ct图像处理中的一项关键技术,而ct图像中的伪影、噪声等干扰会对裂纹分割带来极大的困扰。为了提高ct图像中裂纹的分割精度,本文通过分析ct图像中裂纹的特征,提出了结合Hessian矩阵和支持向量机的ct图像裂纹识别与分割的方法。首先采用基于Hessian矩阵的多尺度滤波方法提取ct图像中的线状结构并对提取的线状结构进行对比度增强;然后利用图像像素点灰度在空间的分布规律提取线状结构图像的纹理特征信息;再使用基于径向基函数的支持向量机训练裂纹识别分类器;进而使用训练好的模型定位测试图像中裂纹所在的方块区域;最后使用自动阈值分割算法得到ct图像中的裂纹。实验结果表明,结合Hessian矩阵和支持向量机的分割方法能够抑制图像中非目标区域,提高了算法的抗干扰性,对裂纹子图像识别的准确率可达94.5%,具有实际的工程应用价值。

关键词：图像分割工业ct图像裂纹识别 Hessian矩阵支持向量机

基于Hessian矩阵和熵的ct序列图像裂缝分割方法

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仪器仪表学报 2016年第8期37卷 1800-1807页

作者：王慧倩邹永宁蔡玉芳程燕王珏重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室Ict研究中心重庆400044 重庆大学光电工程学院重庆400044 重庆邮电大学光电工程学院重庆400065

工业ct序列图像的各向不同性和伪影会影响裂缝分割精确度和准确度,因此提出一种基于Hessian矩阵和熵的各向不同性工业ct序列图像裂缝自动分割方法。首先,用基于Hessian矩阵的多尺度线状滤波增强裂缝区域,抑制非线状区域;然后,建立一种... 详细信息

工业ct序列图像的各向不同性和伪影会影响裂缝分割精确度和准确度,因此提出一种基于Hessian矩阵和熵的各向不同性工业ct序列图像裂缝自动分割方法。首先,用基于Hessian矩阵的多尺度线状滤波增强裂缝区域,抑制非线状区域;然后,建立一种新的二维直方图,获取滤波之后层内和层间的信息;再根据直方图的最大类熵确定阈值区间,最终得到裂缝的二值化分割结果。实验表明,所提方法不仅能够满足实际工业ct序列图像裂缝分割中精确、自动的分割要求,而且相较其他4种已有方法,能够得到更完整、更准确的分割结果。

关键词：裂缝分割工业ct图像 Hessian矩阵裂缝滤波熵阈值

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基于机器视觉的工业ct无损检测技术研究

基于机器视觉的工业CT无损检测技术研究

作者：孟天亮南京航空航天大学

学位级别：硕士

工业ct(Computed Tomography)成像技术的快速发展,为工业装备的无损检测(Non-destructive Testing,NDT)提供了极大便利。而成像之后的图像处理对于提高图像质量、进行有效的检测具有重要的实际意义。为了构建一个完整的机器视觉系统,实... 详细信息

工业ct(Computed Tomography)成像技术的快速发展,为工业装备的无损检测(Non-destructive Testing,NDT)提供了极大便利。而成像之后的图像处理对于提高图像质量、进行有效的检测具有重要的实际意义。为了构建一个完整的机器视觉系统,实现工业装备的自动化在线检测,需要对系统中涉及的图像预处理、图像分割、边缘检测等方法进行研究。本文的主要工作如下:首先,提出了一种基于核奇异值分解(Kernel Singular Value Decomposition,KSVD)和相似点标记的非局部均值(Non-local Means,NLM)工业ct图像去噪方法。采用KSVD提取相似窗图像块的主要代数特征,并进行低秩近似表示,在此基础上度量相似性以减少计算量;对已经被判为相似像素的点对进行标记,避免了两个像素间相似度的重复计算,从而可使搜索窗缩小为传统NLM方法的一半。实验结果表明,所提方法在主观视觉去噪效果、峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)以及处理速度3个方面具有良好的表现,与传统NLM方法、主邻域字典(Principal Neighborhood Dictionaries,PND)方法和基于Zernike矩的NLM方法相比,具有明显优势。然后,讨论了一种Shearlet域图像增强方法。通过非下采样Shearlet变换(Non-subsampled Shearlet Transform,NSST)将图像分解为高频部分和低频部分。对高频部分实施非线性变换以增强边缘并且抑制高频噪声;对低频部分进行分块局部增强,在此过程中引入人眼感知保真约束,解决了分块增强时边界像素的失真问题。与双向直方图均衡、空域保真约束增强、Contourlet模糊增强、非下采样Contourlet变换(Non-subsampled Contourlet Transform,NSct)自适应增强等方法相比,所提方法得到的增强图像主观视觉效果更好,并且在清晰度、局部对比度以及全局对比度等定量评价指标上平均高出50%,与表现次优的NSct自适应增强方法相比,本文方法所需处理时间仅为其10%,能够满足实时处理的要求。其次,提出了一种工业ct图像自适应阈值分割方法。给出了倒数灰度熵的定义,由此推导出一维倒数灰度熵阈值选取公式,考虑了类内灰度的均匀性,同时避免了Shannon熵存在的无定义点的问题;为了提高抗噪性,将倒数灰度熵从一维直方图的情况拓展到二维,导出了二维倒数灰度熵阈值选取公式;为了降低二维情况下的运算量,提出了二维倒数灰度熵的分解方法,从而将二维阈值搜索问题转化为搜索两个一维阈值的过程,大大降低了算法复杂度。与改进的Otsu法、基于粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)的二维最大Shannon熵法、基于小生境混沌粒子群优化(Niche Chaotic Particle Swarm Optimization,NCPSO)的二维斜分倒数熵法相比,提出的方法针对多幅工业ct图像取得了更好的分割效果。再次,研究了一种基于NSST和引导滤波的工业ct图像边缘检测方法。利用引导滤波改进Canny边缘检测子的滤波过程,检测出大致的边缘,视为低频图像边缘;通过NSST分解图像提取高频信息,在图像的高频部分采用NSST模极大值方法检测边缘,并根据不同分解程度下边缘位置的高频系数关系剔除伪边缘;将高低频边缘进行融合,得到最终的边缘图像。将本文方法与常用的Canny方法、小波模极大值方法和NSct模极大值方法进行了比较。实验结果表明,本文方法检测出的边缘更为准确,与参考边缘检测图的差别最小,品质因数更高。最后,提出了一种基于视觉注意机制的工业ct图像缺陷检测方法。利用引导滤波取代传统视觉注意模型中的Gaussian滤波生成尺度空间,避免了对边缘结构的破坏;将特征图视为一个图来构造Markov链,以Markov链的稳态分布作为显著图;针对工业ct图像的特点,不再从颜色通道提取特征图,改变了直接取平均的显著图融合方式,根据显著图的不同特点按比例进行融合;在提取出的显著区域中进行自适应阈值分割,避免手动设置阈值的不准确性。与Itti模型方法和基于图的视觉显著(Graph Based Visual Saliency,GBVS)模型方法相比,改进方法的显著图更为清晰准确,针对工业ct图像缺陷的检测精度更高。

关键词：工业ct图像机器视觉无损检测图像去噪图像增强图像分割边缘检测

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基于ct图像单轴受载煤样损伤计算

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2013年第1期32卷 59-63页

作者：毛灵涛石鹏涂辉郝耐中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 北京理工大学力学系北京100081 煤矿瓦斯治理国家工程研究中心安徽淮南232000

针对ct图像的特点,分别从像素与体素两种尺度定义了表面孔隙率与体孔隙率.利用数字地形模型方法计算表面孔隙率,给出了基于工业ct灰度图像体孔隙率的计算方法.对煤样单轴加载下不同阶段的ct图像进行分析,获得了煤样表面孔隙率与体孔隙... 详细信息

针对ct图像的特点,分别从像素与体素两种尺度定义了表面孔隙率与体孔隙率.利用数字地形模型方法计算表面孔隙率,给出了基于工业ct灰度图像体孔隙率的计算方法.对煤样单轴加载下不同阶段的ct图像进行分析,获得了煤样表面孔隙率与体孔隙率随应力变化关系曲线.两种孔隙率都能较好地反映煤样内部损伤变化,表面孔隙率反映的是像素级的孔隙,体孔隙率反映了像素内部的孔隙,更能体现ct图像的特点.

关键词：损伤分析煤样工业ct图像表面孔隙率体孔隙率数字地面模型单轴加载灰度标定