基于图像分割的机械工件表面缺陷无损识别方法*

陈晓雨 张本松

(宣城职业技术学院 安徽宣城 242099)

1基于图像分割算法的机械工件表面缺陷无损识别

1.1机械工件表面缺陷图像初步分割

由于机械工件加工环境关照条件有所限制，采集的工件表面图像存在明暗变化不均现象，为了避免光线问题导致的缺陷识别不精准问题，所以利用图像亮度信息进行映射处理，基于亮度特征信息初步得到初步的工件表面缺陷分割结果。图像亮度信息即图像的亮度谱图像，此处亮度谱信息具有两种功能，一是突出亮度谱可以精准标记出工件缺陷的像素区域，获得缺陷基本位置信息；二是基于像素阈值映射亮度谱图像能够获取目标二值图像，作为精准分割工件缺陷的图像基础，且这部分二值图像包含有效的缺陷与杂质信息。具体实践步骤如下：

(1)基于亮度谱的工件缺陷区域像素定位。利用公式描述的亮度谱函数计算工件表面缺陷图像，方法为：

A=R×0.299+G×0.587+B×0.114

(1)

其中，工件表面缺陷亮度谱图像描述为A，红色、绿色、蓝色通道图像的分量分别采用R、G、B表示。参考李振兴等人的研究[3]，为了优化仿真平台分割图像的效率，节约图像处理的时间开销，以确保高质量的图像处理品质为前提对亮度谱图像的表达形式进行改进，方法如下式所示：

A1=(R×30+G×59+B×11+50)≪2

(2)

式(2)中，优化后的工件表面缺陷亮度谱图像描述为A1。此次运算中的低速浮点运算被整数算法取代、乘法被位移算法所取代，解决了原本计算公式中浮点运算与乘法运算效率低下的问题。……