X射线焊缝缺陷识别系统预处理模块设计与实现

摘要

随着X射线检测和图像处理技术的发展，焊缝缺陷的检测也逐步从人工评片过渡到计算机智能识别。利用计算机对数字化焊缝图像进行分析和识别在检测效率、经济效益、方便实用等方面得到人们的认可。本文以实际工程需求为背景，对实时焊缝图像缺陷识别系统进行研究，将系统分为图像采集模块、图像管理模块、图像预处理模块和缺陷识别模块四个模块，选择该系统中图像预处理模块进行设计与实现。 图像预处理模块主要内容是色差校正值调整和图像增强。色差校正值调整是针对采集到的16位TIFF焊缝图像的特点，先对其灰度值(0-65535)进行有效范围(0-255)映射，再根据实际情况进行色差校正，对调节后的图像进行预处理操作。本文分析了8种处理16位TIFF图像的方法，对每种方法进行改进，最后采用手工调节校正值法得到了比较满意的结果。图像增强论述了去噪增强和对比度增强两种增强方式。图像信号在产生、传输和记录过程中，经常会受到各种噪声的干扰，严重地影响了图像的视觉效果，因此采用适当的方法减少噪声是一项非常重要的工作。本文对图像去噪方法中的模板计算技术和中值滤波技术进行了研究，专门针对模板计算和中值滤波技术进行了软件设计，可以参考实际情况任意设置矩阵的大小和数值，这种设计方案可以由用户设置参数，对增强效果进行模拟显示，直至具有较好的去噪效果。对比度增强是指按特定的需要突出一幅图像中的某些信息，同时，削弱或去除某些不需要的信息的处理方法。本文采用直方图均衡方法和分段线性增强法对图像做增强处理，通过软件实现了图像的增强效果显示。 本文用Visual C++编程实现的图像预处理模块操作简单，具有较强的实用参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 问题提出

1.3 研究内容和组织形式

1.4 本章小结

第二章 X射线焊缝识别预处理相关技术与分析

2.1 相关概念

2.2 国内外相关研究现状介绍

2.2.1 TIFF图像格式的研究现状

2.2.2 图像增强的研究现状

2.2.3 图像处理技术在国内的发展状况

2.3 预处理模块在X射线焊缝缺陷识别系统结构中的位置

2.4 模块介绍

2.5 本章小结

第三章 色差调整功能设计与实现

3.1 TIFF图像文件格式

3.1.1 图像文件头

3.1.2 图像文件目录

3.1.3 目录入口

3.1.4 图像数据

3.2 TIFF文件的分类

3.3 TIFF文件的读取原理

3.3.1 TIFF文件读取原理

3.3.2 TIFF文件的实现

3.4 TIFF文件的实现与实验显示

3.4.1 显示TIFF文件的核心代码

3.4.2 设计与实现

3.5 本章小结

第四章 图像增强功能设计与实现

4.1. 预处理功能分析

4.2 TIFF焊缝图像去噪增强处理

4.2.1 TIFF图像噪声的来源

4.2.2 模板运算去噪

4.2.3 中值滤波去噪

4.2.4 两种去噪方法的比较

4.3 对比度增强处理

4.3.1 对比度增强方法介绍

4.3.2 分段线性增强

4.3.3 直方图均衡增强

4.3.4 两种增强方法的比较

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢