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专利号: 2023109428606
申请人: 山东正华建筑科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

采集焊接结束后焊接表面图像,进行预处理,通过形态学闭运算消除焊渣区域得到新的焊接表面图像,记为第一焊接表面图像;

通过边缘检测得到第一焊接表面图像的边缘图像;通过区域生长得到边缘图像中的各连通域;通过各连通域的一阶矩得到各连通域的质心;根据各连通域的质心及边缘像素点的灰度信息得到各连通域边缘像素点的空间灰度向量;通过各连通域边缘像素点的空间灰度向量得到各连通域的空间灰度向量序列;根据各连通域的空间灰度向量序列中元素变化得到各连通域的向量偏差序列;获取各连通域的向量偏差序列的多个自相关系数;根据各连通域的向量偏差序列的各自相关系数变化得到各连通域的平稳度评价指标;

获取各连通域的非边缘像素点的空间灰度向量;根据各连通域中所有像素点的空间灰度向量得到各连通域的向量累加分布直方图;获取各连通域的向量累加分布直方图的信息熵;

根据各连通域的平稳度评价指标及向量累加分布直方图的信息熵得到各连通域的区域缺陷指标;

根据各连通域的区域缺陷指标中的离群值得到各异常连通域;根据各异常连通域在焊接表面图像中的位置确定焊瘤缺陷区域;

所述根据各连通域的质心及边缘像素点的灰度信息得到各连通域边缘像素点的空间灰度向量,表达式为:式中, 为 连通域中边缘像素点 的空间灰度向量, 为 连通域中边缘像素点在第一焊接表面图像中的灰度值, 的方向为 连通域中质心指向边缘像素点 的方向, 的模长为质心到边缘像素点 的欧式距离;

所述根据各连通域中所有像素点的空间灰度向量得到各连通域的向量累加分布直方图,具体步骤为:对所有连通域,统计连通域中所有像素点的空间灰度向量方向得到总方向区间,将总方向区间进行等分得到多个子方向区间;对各连通域中所有像素点的空间灰度向量进行分类统计得到各子方向区间的空间灰度向量集合,根据各子方向区间的空间灰度向量集合得到各子方向区间的长度累积值,表达式为:式中, 为第 个连通域中第 个子方向区间的长度累积值, 为第 个连通域中第个子方向区间的空间灰度向量个数, 为第 个连通域中第 个子方向区间的空间灰度向量集合中第 个向量的模;以各子方向区间为横坐标、以各子方向区间的长度累积值为纵坐标绘制直方图,归一化得到各连通域的向量累加分布直方图;

所述根据各连通域的向量偏差序列的各自相关系数变化得到各连通域的平稳度评价指标,表达式为:式中, 为第 个连通域的平稳度评价指标, 为第 个连通域的向量偏差序列的第个自相关系数,为第 个连通域的向量偏差序列的自相关系数的个数, 为第 个连通域的向量偏差序列的第个自相关系数的权重, 为衰减趋势度; 为第 个连通域的向量偏差序列的自相关系数经过降序排列后的第1个自相关系数, 为第 个连通域的向量偏差序列的自相关系数经过降序排列后的第 个自相关系数。

2.如权利要求1所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述通过各连通域边缘像素点的空间灰度向量得到各连通域的空间灰度向量序列,具体步骤为:以各连通域的任一边缘像素点为起点,沿各连通域的边缘线,顺时针方向记录各边缘像素点的空间灰度向量,得到各连通域的空间灰度向量序列。

3.如权利要求1所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述根据各连通域的空间灰度向量序列中元素变化得到各连通域的向量偏差序列,具体步骤为:获取各连通域的空间灰度向量序列中各相邻向量的余弦相似度;根据各相邻向量的余弦相似度及向量模的大小得到各连通域的空间灰度向量序列中各相邻向量的向量偏差值,表达式为:式中, 为第 个连通域的空间灰度向量序列中第 对相邻向量的向量偏差值,为第 个连通域的空间灰度向量序列中第 个向量的模, 为第 个连通域的空间灰度向量序列中第 个向量的模, 为第 个连通域的空间灰度向量序列中第对相邻向量的余弦相似度;

根据各连通域的空间灰度向量序列中各相邻向量的向量偏差值得到各连通域的向量偏差序列。

4.如权利要求1所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述获取各连通域的向量偏差序列的多个自相关系数,具体步骤为:对各连通域的向量偏差序列,设置多个滞后步数,根据各滞后步数得到各连通域向量偏差序列的各自相关系数。

5.如权利要求1所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述根据各连通域的平稳度评价指标及向量累加分布直方图的信息熵得到各连通域的区域缺陷指标,表达式为:式中, 为第 个连通域的区域缺陷指标, 为第 个连通域的平稳度评价指标,为第 个连通域的向量累加分布直方图的信息熵。

6.如权利要求4所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述滞后步数的设置方法包括:将滞后步数的数量设置为六分之一倍的各连通域内边缘像素点数量。

7.如权利要求1所述的一种焊瘤缺陷检测方法,其特征在于,所述预处理操作至少包括灰度化和去噪。