本發明涉及光學檢測,具體涉及一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法。
背景技術:
1、泥漿泵在工業生產中扮演著關鍵角色,用于輸送泥漿和其他流體,因此其穩定運行對生產過程的正常進行十分重要。在泥漿泵運行過程中,可能會發生多種內部問題,如葉輪損壞、密封失效、泵殼磨損等,光學分析技術通過引入光學傳感器、攝像頭等設備,結合圖像處理,實現了對泥漿泵內部進行缺陷檢測,提前并防止可能導致泥漿泵故障的情況發生。
2、傳統的基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測時,由于,泥漿泵在使用過程或使用一段時間后,其內部結構具有復雜的環境條件,如泥漿泵內部結構表面存在大量的泥漿殘留物等,對光學成像技術造成干擾,導致獲得的泥漿泵內部結構圖像質量較低,進而影響系統對內部缺陷檢測的準確性、可靠性。
技術實現思路
1、為了解決泥漿泵內部環境條件對光學成像技術造成的干擾,導致獲得的泥漿泵內部結構圖像質量較低,影響內部缺陷檢測的技術問題,本發明的目的在于提供一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,所采用的技術方案具體如下:
2、一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,所述方法包括:獲取待檢測泥漿泵內部射線影像;將所述射線影像中的射線圖像分割為多個局部區域,對每個局部區域相鄰幀的圖像分析得到所述局部區域的透射損失概率因子;根據所述透射損失概率因子,從所述多個局部區域中獲得多個局部異常區域,對所述多個局部異常區域進行圖像分析得到異常區域塌陷因子;根據所述異常區域塌陷因子,從所述多個局部異常區域中獲得多個局部塌陷區域,對所述多個局部塌陷區域進行圖像分析得到透射損失程度因子;根據所述透射損失概率因子和所述透射損失程度因子,設置平滑濾波權重系數對所述射線圖像進行平滑處理,根據平滑后的射線圖像識別所述待檢測泥漿泵的內部缺陷區域。
3、本發明方案通過對待檢測泥漿泵內部射線影像中的射線圖像進行分割,形成若干局部區域,再將局部區域作為一個比較單元,對比較單元內的圖像像素進行具體的分析比較,從而獲得局部異常區域和局部塌陷區域,再結合局部異常區域圖像的透射損失概率和局部塌陷區域圖像的透射損失程度,得出平滑濾波權重系數。進而,通過平滑濾波權重系數對待檢測泥漿泵內部射線圖像進行平滑處理,消除原始射線圖像中的噪聲干擾,進而識別出缺陷區域,獲得最終更為可靠,精確的泥漿泵內部結構缺陷區域。
4、針對傳統光學分析方法中,存在獲取到的泥漿泵內部圖像質量清晰度降低的場景。本發明通過分析射線透射過程產生的透射損失,設置平滑濾波權重系數作為維納濾波的比例因子,對泥漿泵內部探傷圖像進行平滑處理,既可以控制其在保留圖像細節和去除噪聲之間的平衡,也使得濾波效率更高效果更好。
5、進一步,對所述射線圖像分割之前,對所述射線影像中的射線圖像進行預處理,所述預處理包括去噪、灰度化。
6、進一步的,將所述射線影像中的射線圖像分割為多個局部區域,具體包括:采用超像素區域分割算法對預處理后的射線圖像進行分割,分割為多個超像素區域,所述超像素區域作為所述局部區域。
7、進一步的,對每個局部區域相鄰幀的圖像分析得到所述局部區域的透射損失概率因子,具體包括:通過相鄰兩幀的射線圖像對同一個局部區域進行分析,根據當前局部區域內像素值變化、角點數量以及角點坐標變化等差異,得到所述局部區域的流動性因子和穩態因子;對所述流動性因子與穩態因子的比值求范數,得到所述局部區域的透射損失概率因子。
8、進一步的,所述流動性因子為相鄰兩幀所述局部區域的像素值集合的均方誤差;所述穩態因子為相鄰兩幀所述局部區域的穩定結構因子的差值絕對值,所述穩定結構因子為相鄰兩幀像素坐標重合的角點數量與相鄰兩幀中前幀的所有角點數量的比值。
9、進一步的,對所述多個局部異常區域進行圖像分析得到異常區域塌陷因子,具體包括:檢測所述異常區域的邊緣,分析所述異常區域內部像素點數量和邊緣像素點數量之間的數量關系,得到紋理特征因子;根據所述異常區域的像素值平均值與其周圍區域像素值平均值的差異關系,得到亮度凸顯因子;將所述紋理特征因子和所述亮度凸顯因子相乘,得到所述異常區域塌陷因子。
10、其一步的,所述紋理特征因子為1與像素點數量比值的差值,其中,所述像素點數量比值是指所述邊緣像素點數量與所述內部像素點數量的比值;所述亮度凸顯因子為所述異常區域與周圍所有區域的亮度差異因子進行求均;其中,所述亮度差異因子為所述異常區域像素值平均值與其周圍區域像素值平均值的差值絕對值。
11、進一步的,從所述多個局部異常區域中獲得多個局部塌陷區域,具體為:將所述異常區域塌陷因子大于預設閾值的局部異常區域標記為局部塌陷區域。
12、進一步的,對所述多個局部塌陷區域進行圖像分析得到透射損失程度因子,具體包括:所述透射損失程度因子為所述異常區域塌陷因子與塌陷區域密集程度的乘積;其中,所述塌陷區域密集程度為:所述局部塌陷區域與其周圍所有距離最近局部區域的距離差值進行求均。
13、進一步的,將所述透射損失概率因子和所述透射損失程度因子的乘積作為平滑濾波權重系數,將所述平滑濾波權重系數作為維納濾波的比例因子,通過維納濾波對所述射線圖像進行平滑處理。
14、本發明具有如下有益效果:
15、泥漿泵在使用過程或使用一段時間后,由于其內部結構復雜的環境條件,對光學成像技術獲得的圖像質量造成影響,導致無法準確識別缺陷區域。本發明方案基于缺陷區域表面是否附著了泥漿殘留物進行分析的射線影像,當缺陷區域表面附著了泥漿殘留物時,射線在透射時會產生一定的損失,分析其中產生的透射損失概率因子。同時,當了泥漿殘留物內部存在大量的泥漿大顆粒時,會導致射線在透射時產生更多的塌陷區域,因此,分析局部區域的塌陷密集程度,獲得該區域的射線透射損失程度因子。將透射損失概率因子和射線透射損失程度因子結合得到線透射損失因子,將該射線透射損失因子作為平滑濾波權重系數,設置自適應的平滑濾波,進行平滑處理,消除原始射線圖像中的噪聲干擾,進而識別出缺陷區域,獲得最終更為可靠,精確的泥漿泵內部結構缺陷區域。
16、本發明方案充分考慮泥漿泵內部結構表面存在的泥漿顆粒等干擾因素,設計平滑濾波權重系數,使用自適應的平滑濾波器,來對泥漿泵內部結構的原始影像進行濾波處理,以補償射線透射泥漿顆粒過程的損失影響,從而提高影像的對比度和清晰度。
1.一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根據權利要求1所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,對所述射線圖像分割之前,對所述射線影像中的射線圖像進行預處理,所述預處理包括去噪、灰度化。
3.根據權利要求2所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,將所述射線影像中的射線圖像分割為多個局部區域,具體包括:
4.根據權利要求1-3任一所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,對每個局部區域相鄰幀的圖像分析得到所述局部區域的透射損失概率因子,具體包括:
5.根據權利要求4所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,所述流動性因子為相鄰兩幀所述局部區域的像素值集合的均方誤差;
6.根據權利要求1-3任一所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,對所述多個局部異常區域進行圖像分析得到異常區域塌陷因子,具體包括:
7.根據權利要求6所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,所述紋理特征因子為1與像素點數量比值的差值,其中,所述像素點數量比值是指所述邊緣像素點數量與所述內部像素點數量的比值;
8.根據權利要求1-3任一所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,從所述多個局部異常區域中獲得多個局部塌陷區域,具體為:
9.根據權利要求8所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,對所述多個局部塌陷區域進行圖像分析得到透射損失程度因子,具體包括:
10.根據權利要求1所述的一種基于光學分析的泥漿泵內部缺陷檢測方法,其特征在于,將所述透射損失概率因子和所述透射損失程度因子的乘積作為平滑濾波權重系數,將所述平滑濾波權重系數作為維納濾波的比例因子,通過維納濾波對所述射線圖像進行平滑處理。