西南石油大學羅仁澤獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉西南石油大學申請的專利一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN115984249B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202310093158.7,技術領域涉及:G06T7/00;該發明授權一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法是由羅仁澤;唐祥;李華督;王磊;余泓;羅任權;鄧治林;譚亮設計研發完成,并于2023-02-10向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法在說明書摘要公布了:本發明所提供的一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法,本發明的閾值按照固定步長更新,當前迭代的閾值在上一輪迭代的閾值的基礎上按照固定步長向上增加,逐步逼近最優的分割閾值;所利用兩次循環的距離差值作為判斷條件,更適合焊縫在圖像中橫向分布的情況,有利于焊縫區域的分割。
本發明授權一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法在權利要求書中公布了:1.一種基于迭代閾值的射線圖像焊縫分割算法,其特征在于包括以下步驟: 步驟一:利用灰度拉伸和中值濾波對原始圖像進行圖像預處理,得到圖像預處理后的圖像,灰度拉伸公式為: 其中,g為灰度拉伸后的像素值,取值范圍為區間[0,gmax]內的整數,gmax為拉伸后圖像的最大像素值,取值范圍為正整數,并且gmax大于fmax,f為原始圖像的像素值,fmax為原始圖像的最大像素值,fmin為原始圖像的最小像素值,為向下取整,中值濾波利用原始像素值的m×n窗口大小內所有像素值的中值代替原始像素值,m、n的取值范圍均為正整數; 步驟二:將步驟一的輸出作為輸入圖像,對輸入圖像進行直方圖均衡化,提升焊縫區域及其邊界的像素值,輸出均衡化后的圖像,直方圖均衡化公式為: 其中,s為均衡化后的像素值,取值范圍為區間[0,smax]內的整數,smax為均衡化后圖像的最大像素值,取值范圍為正整數,N為輸入圖像中像素點的總數,nj為輸入圖像中像素值等于j的像素點的總數; 步驟三:將步驟二的輸出作為輸入圖像,利用迭代閾值法進行焊縫分割,并且對迭代閾值進行閾值更新方式和循環終止條件兩方面的修改,具體實現步驟如下: 1對迭代閾值法的變量進行初始化,包括初始閾值t0、循環的固定步長step、終止條件值ε,其中,t0的取值范圍為區間[0,wmax]內的整數,wmax為輸入圖像的最大像素值,step的取值范圍為區間[1,wmax]內的整數,ε的取值范圍為正數; 2將步驟二的輸出作為輸入圖像,利用初始閾值t0對輸入圖像進行二值化,二值化的操作方式為:如果圖像像素點的像素值大于或等于閾值,則該像素點的像素值變為1,否則像素值變為0,對圖像進行二值化后得到的結果為二值圖; 3將2中輸出的二值圖作為輸入圖像,計算輸入圖像中最大連通區域的質心坐標,然后計算該最大連通區域的最小外接矩形的質心坐標,再計算上述兩個質心坐標的距離,得到質心距離,其中,如果二值圖中有任意兩個像素點A和B,它們的像素值都等于1,并且A在以B為中心的m×n窗口大小內,m、n的取值范圍均為正整數的,那么A和B是連通的,最大連通區域是二值圖中連通的像素點的數量最多的區域,質心距離的公式為: 其中,Xcon表示最大連通區域質心的行坐標,取值為最大連通區域中所有像素的行坐標的均值,Xrec表示外接矩形質心的行坐標,取值為外接矩形中所有像素的行坐標的均值,Ycon表示最大連通區域質心的列坐標,取值為最大連通區域中所有像素的列坐標的均值,Yrec表示外接矩形質心的列坐標,取值為外接矩形中所有像素的列坐標的均值; 4將初始閾值t0加上固定步長step,得到第一輪循環的閾值t1,利用該閾值對輸入圖像進行二值化,計算第一輪循環的質心距離,再用3中得到的質心距離減去第一輪循環的質心距離,得到它們的差值,如果該差值大于終止條件值ε,循環終止,將閾值t1作為最終的閾值,否則,進行第5步; 5將上一循環的閾值加上固定步長step,得到第k輪循環的閾值tk,將上一輪循環的輸入與模板相乘作為第k輪循環的輸入,其中,模板的獲得方式為:將上一輪循環的二值圖中除去最大連通區域外的像素點的像素值都變為0,得到模板,利用閾值tk對輸入進行二值化,計算此輪循環的質心距離,再用上一輪循環的質心距離減去此輪循環的質心距離,得到它們的差值,如果該差值大于終止條件值ε,循環終止,將閾值tk作為最終的閾值,否則,重復執行第5步,直到得到的差值大于終止條件值ε,該循環終止的條件公式為: Δd>ε 其中,Δd為上一輪循環質心距離與當前循環質心距離的差值,公式為: Δd=dk-1-dk 其中,k為循環輪數,取值范圍為區間[1,+∞內的整數,dk為第k輪循環的質心距離,第k輪為當前循環,dk-1為第k-1輪循環的質心距離,質心距離的計算公式同第5步中相同; 6利用最終的閾值對輸入進行二值化,然后計算二值圖中最大連通區域的最小行坐標和最大行坐標,根據這兩個坐標從原始圖像中分割出焊縫區域。
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