一種密封膠老化開裂識別方法與流程

本發明涉及圖形識別，具體涉及一種密封膠老化開裂識別方法。

背景技術：

1、密封膠在在膠體固化后彈性大大降低，此時在熱脹冷縮的影響下將密封膠可能存在開裂的風險，識別密封膠的老化開裂缺陷是為了確保密封系統的可靠性、性能和使用壽命，以及防止潛在的問題和損害；但傳統的利用閾值分割算法對密封膠老化開裂進行識別時，由于不同位置密封膠的開裂程度不同，因此圖像中不同區域的裂痕的表現程度也不同，難以得到的良好的分割效果，即無法準確地識別出密封膠老化開裂的裂痕。

技術實現思路

1、本發明提供一種密封膠老化開裂識別方法，以解決現有的問題：傳統的單一閾值分割難以將密封膠老化開裂的裂痕準確的分割出來。

2、本發明的一種密封膠老化開裂識別方法采用如下技術方案：

3、包括以下步驟：

4、采集密封膠圖像，獲取灰度圖；

5、對灰度圖進行區域劃分，得到若干局部區域；根據局部區域中像素點的灰度值，獲取局部區域中的低灰度區域；根據局部區域中的低灰度區域的灰度值，計算局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；根據局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性，判斷局部區域中是否存在裂痕，將存在裂痕的局部區域記為目標區域；

6、對每個目標區域進行分割，得到目標區域中的每個前景連通域；根據目標區域中的前景連通域的形狀以及目標區域中的前景連通域內像素點的灰度值，計算目標區域中的每個前景連通域的裂痕特征程度；根據目標區域中的每個前景連通域的裂痕特征程度，對目標區域的分割效果進行評估，得到分割效果好的目標區域與分割效果不好的目標區域；

7、將分割效果不好的目標區域記為待修正區域，將分割效果好的目標區域記為基準區域；根據基準區域調整待修正區域的分割閾值，得到待修正區域修正后的分割閾值；使用待修正區域修正后的分割閾值對待修正區域進行閾值分割，得到待修正區域中的密封膠老化開裂的裂痕。

8、優選的，所述采集密封膠圖像，獲取灰度圖，包括的具體方法為：

9、通過相機采集密封膠圖像，并對得到的密封膠圖像進行灰度化處理，得到灰度圖。

10、優選的，所述對灰度圖進行區域劃分，得到若干局部區域，包括的具體方法為：

11、預設一個大小的滑動窗口，并設置滑動步長為遍歷灰度圖，將每個滑動窗口作為灰度圖的局部區域，得到若干局部區域。

12、優選的，所述根據局部區域中像素點的灰度值，獲取局部區域中的低灰度區域，包括的具體方法為：

13、對于第個局部區域，首先將第個局部區域中灰度值最低的像素點記為起始像素點，獲取起始像素點的灰度值以及起始像素的位置，然后預設一個最大灰度差閾值；接著將與起始像素點的灰度值之間的差異小于的像素點，記為目標像素點，然后將八鄰域相鄰的目標像素點歸為同一目標像素點區域，得到若干目標像素點區域，最后將與起始像素點八鄰域相鄰的目標像素點區域記為低灰度區域，得到第個局部區域中的低灰度區域。

14、優選的，所述根據局部區域中的低灰度區域的灰度值，計算局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性，包括的具體方法為：

15、對于第個局部區域中的低灰度區域，首先獲取第個局部區域中的低灰度區域內所有像素點的灰度值，根據第個局部區域中的低灰度區域內所有像素點的灰度值，獲取第個局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性，其具體的計算公式為：

16、

17、式中，表示第個局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；表示第個局部區域中的低灰度區域中像素點的數量；表示第個局部區域中的低灰度區域中第個像素點的灰度值；表示以自然常數為底數的指數函數。

18、優選的，所述根據局部區域中的低灰度區域為裂痕的可能性，判斷局部區域中是否存在裂痕，包括的具體方法為：

19、預設一個可能性閾值，對于第個局部區域，若大于等于，則第個局部區域內存在裂痕，若小于，則第個局部區域內不存在裂痕。

20、優選的，所述對每個目標區域進行分割，得到目標區域中的每個前景連通域，包括的具體方法為：

21、對于第個目標區域，以第個目標區域的灰度均值對第個目標區域進行分割，將第個目標區域中灰度值小于第個目標區域的灰度均值的像素點作為前景像素點，將所有八鄰域相鄰的前景像素點所組成的區域作為前景連通域，得到第個目標區域中的若干前景連通域。

22、優選的，所述根據目標區域中的前景連通域的形狀以及目標區域中的前景連通域內像素點的灰度值，計算目標區域中的每個前景連通域的裂痕特征程度，包括的具體方法為：

23、對于第個目標區域中的第個前景連通域，首先獲取第個目標區域中的第個前景連通域內像素點的數量、所有像素點灰度值的方差；使用welzl算法獲取第個目標區域中的第個前景連通域的最小外接圓；統計第個目標區域中的第個前景連通域的最小外接圓內像素點的數量，最后根據第個目標區域中的第個前景連通域內像素點的數量、所有像素點灰度值的方差、第個目標區域中的第個前景連通域的最小外接圓內像素點的數量以及第個目標區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；獲取第個目標區域中的第個前景連通域的裂痕特征程度，其具體的計算公式為：

24、

25、式中，表示第個目標區域中的第個前景連通域的裂痕特征程度；表示第個目標區域中的第個前景連通域內像素點的數量；表示第個目標區域中的第個前景連通域的最小外接圓內像素點的數量；表示第個目標區域中的第個前景連通域內所有像素點灰度值的方差；表示第個目標區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；表示線性歸一化函數；表示以自然常數為底數的指數函數。

26、優選的，所述根據目標區域中的每個前景連通域的裂痕特征程度，對目標區域的分割效果進行評估，得到分割效果好的目標區域與分割效果不好的目標區域，包括的具體方法為：

27、對于第個目標區域，首先將第個目標區域中裂痕特征程度最低的前景連通域記為評估連通域，將評估連通域的裂痕特征程度作為目標區域的分割效果，然后預設一個裂痕特征程度閾值，若分割效果大于等于，則說明第個目標區域好，若分割效果小于，則說明第個目標區域不好。

28、優選的，所述根據基準區域調整待修正區域的分割閾值，得到待修正區域修正后的分割閾值，包括的具體方法為：

29、將與基準區域在八鄰域內相鄰的待修正區域記為一級待修正區域，對于第個一級待修正區域，將與第個一級待修正區域在八鄰域內相鄰的所有基準區域，記為第個一級待修正區域的特征區域；獲取第個一級待修正區域中的低灰度區域為裂痕的可能性、第個一級待修正區域的分割效果、第個一級待修正區域的分割閾值以及第個一級待修正區域的所有特征區域的分割閾值；調整第個一級待修正區域的分割閾值，其具體的計算公式為：

30、

31、式中，表示第個一級待修正區域修正后的分割閾值；表示第個一級待修正區域的分割閾值；表示第個一級待修正區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；表示第個一級待修正區域的分割效果；表示第個一級待修正區域的特征區域的數量；表示第個一級待修正區域的第個特征區域的分割閾值；表示線性歸一化函數；

32、在得到第個一級待修正區域修正后的分割閾值后，根據對第個一級待修正區域進行閾值分割，將第個一級待修正區域中灰度值小于作為前景像素點，得到若干前景連通域，獲取第個一級待修正區域的分割效果；若分割效果好，則將作為第個一級待修正區域的分割閾值，完成對第個一級待修正區域的修正；若分割效果不好，則根據第個一級待修正區域的特征區域以及，繼續對第個一級待修正區域進行進一步的修正，直至第個一級待修正區域的分割效果好為止，其具體的計算公式為；

33、

34、式中，表示第個一級待修正區域進一步修正后的分割閾值；

35、然后，將一級待修正區域在八鄰域內相鄰的待修正區域記為二級待修正區域，對于第個二級待修正區域，將與第個二級待修正區域在八鄰域內相鄰的所有一級待修正區域，記為第個二級待修正區域的特征區域；獲取第個二級待修正區域中的低灰度區域為裂痕的可能性、第個二級待修正區域的分割效果、第個二級待修正區域的分割閾值以及第個二級待修正區域的所有特征區域的分割閾值；調整第個二級待修正區域的分割閾值，其具體的計算公式為：

36、

37、式中，表示第個二級待修正區域修正后的分割閾值；表示第個二級待修正區域的分割閾值；表示第個二級待修正區域中的低灰度區域為裂痕的可能性；表示第個二級待修正區域的分割效果；表示第個二級待修正區域的特征區域的數量；表示第個二級待修正區域的第個特征區域的分割閾值；表示線性歸一化函數；

38、在得到第個二級待修正區域修正后的分割閾值后，根據對第個二級待修正區域進行閾值分割，將第個二級待修正區域中灰度值小于作為前景像素點，得到若干前景連通域，獲取第個二級待修正區域的分割效果；若分割效果好，則將作為第個二級待修正區域的分割閾值，完成對第個二級待修正區域的修正；若分割效果不好，則根據第個二級待修正區域的特征區域以及，繼續對第個二級待修正區域進行進一步的修正，直至第個二級待修正區域的分割效果好為止，其具體的計算公式為；

39、

40、式中，表示第個二級待修正區域進一步修正后的分割閾值；

41、對所有待修正區域進行修正。

42、本發明的技術方案的有益效果是：本發明首先對灰度圖進行區域劃分，得到若干局部區域，通過對局部區域進行分析和特征抽取，得到存在裂痕的局部區域，將存在裂痕的局部區域記為目標區域，對每個目標區域單獨進行分割，初步提高分割效果，然后再評估每個目標區域的分割效果，根據分割效果好的目標區域對分割效果不好的目標區域進行修正，調整分割效果不好的目標區域的分割閾值，以此提高整體的分割效果，達到將密封膠老化開裂的裂痕準確的分割識別出來，實現對密封膠老化開裂的裂痕準確識別的目的。