工業(yè)X射線焊縫圖像同態(tài)濾波增強(qiáng)方法

徐銀慶

【摘? 要】當(dāng)前在X射線圖像的可變框架的最佳視覺效果追求上，使用RETINEX可變框架模型對于算法加以增強(qiáng)，與傳統(tǒng)的直方圖均衡化算法，以及同態(tài)濾波算法對比，具有增強(qiáng)對比度，抑制背景噪聲的效果，能夠在細(xì)節(jié)區(qū)域上增強(qiáng)視覺效果，提高圖像的像質(zhì)和對比度。DR對增強(qiáng)X射線圖像達(dá)到更高的射線檢測標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的促進(jìn)作用。本文結(jié)合工業(yè)X射線焊縫圖像同態(tài)濾波增強(qiáng)方法的工藝技術(shù)進(jìn)行分析，期望對于提高工業(yè)X射線焊縫圖像同態(tài)濾波增強(qiáng)具有參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)X射線;焊縫圖像;增強(qiáng)方法

如今在工業(yè)無損檢測中，X攝像成像結(jié)果的好壞，影響到檢測的效率和質(zhì)量。對于各種硬件的X攝像照相對比度的分析得到了很多不同的結(jié)論，例如在圖像細(xì)節(jié)反差噪聲的方面進(jìn)行對比，最終得到的結(jié)論是，采用DR技術(shù)等對于提高工業(yè)X射線焊縫圖像同臺濾波增強(qiáng)具有很好的提升作用。

1 工業(yè)X射線圖像技術(shù)

由于X射線照相對比度不清晰以及硬件的制約，因此在實(shí)際的X射線圖像亮度上存在一定的噪聲。這是圖像背景，增強(qiáng)算法中具有的缺陷。如何提高圖像中對背景噪聲和系統(tǒng)噪聲的去除，對于較暗區(qū)域的細(xì)節(jié)信息進(jìn)行提亮，是當(dāng)前需要進(jìn)行認(rèn)真研究的。

2 工業(yè)射線圖像增強(qiáng)算法

2.1 X射線圖像增強(qiáng)方法有很多，例如采用X射線圖像，增強(qiáng)噪聲處理，使用增強(qiáng)算法在噪聲點(diǎn)的去除上，如直方圖均衡同態(tài)濾波等，這些方法都具有一定的特殊性質(zhì)，對圖像處理具有很好的治理效果。例如直方圖均衡方法，對圖像的灰度等級等能具有增強(qiáng)效果，灰度等級低的情況下，細(xì)節(jié)顯示多，增強(qiáng)的結(jié)果無法令人滿意的情況下，使用同態(tài)濾波方法則較好X射線圖像的特點(diǎn)，常規(guī)增強(qiáng)的方法使用同態(tài)濾波，例如可以使用可變框架模型算法進(jìn)行增強(qiáng)處理，滿足工業(yè)X射線檢測標(biāo)準(zhǔn)的需求，提高檢測的質(zhì)量和檢測的質(zhì)量^[1]。

2.2使用非晶硅材料的數(shù)字成像版，通過非晶硅間的間距，分辨率來實(shí)現(xiàn)X射線底片的清晰度和提高微小缺陷的辨識度，在各種不同類型的圖像進(jìn)行自適應(yīng)，增強(qiáng)11幅圖像可以分為反射圖像和亮度圖像。這兩種圖像通過降低亮度圖像，達(dá)到增強(qiáng)圖像的目的，對反射圖像的影響是很好的。圖像的反射光可以進(jìn)行定義：

定義的公式顯示為其中L指物體反射能力，R表示對周圍環(huán)境的亮度進(jìn)行計(jì)算。

2.3在這一理論發(fā)展過程中，最開始的隨機(jī)算法，采用了同態(tài)濾波算法，多尺度算法等等，達(dá)到最新的可變模型等這一理論發(fā)展的過程。與前期的亮度圖像方法不同，出現(xiàn)了許多建立在理論基礎(chǔ)上的圖像增強(qiáng)方式^[2]。

3 關(guān)于RETINEX理論的可變框架模型

為了獲得方程的最小值，在反射圖像的差值上進(jìn)行圖像邊緣的計(jì)算，得到了亮度圖像和非負(fù)系數(shù)的差值。反射圖像更適合用于視覺特性，之間的差是反射，圖像趨近于原始圖像，系數(shù)和空間通過二次方程能夠在灰度圖像的態(tài)度直上進(jìn)行求導(dǎo)。

經(jīng)過一定的迭代之后，獲得對亮度圖像的最優(yōu)逼近，只有原始圖像得到了亮度圖像反射圖像的乘積，最終對圖像進(jìn)行符合人眼視覺特性的增強(qiáng)。在對數(shù)域中減去亮度圖像獲得了反述圖像。使用。模型進(jìn)行問題的解決，具有一定的缺陷，需要值得注意！首先，要求在亮區(qū)穿到黑暗地帶的時(shí)候，假設(shè)一個(gè)平滑直接后果，此時(shí)使用算法光暈的存在是難以避免的！當(dāng)邊緣附近的黑暗區(qū)域降低到黑暗區(qū)內(nèi)部的亮度值時(shí)，要求在黑暗區(qū)域的邊緣附近保持較高的值，進(jìn)行算法的對比度拉升與標(biāo)準(zhǔn)校正的效果進(jìn)行對比，在低質(zhì)量的圖像和顯著壓縮的圖像上顯示出上升的噪聲^[3]。

改進(jìn)的RETINEX可變框架模型圖像處理效果

迭代求解上要求一個(gè)迭代解決方法的需要，對于可變框架模型的圖形增強(qiáng)，在X射線圖上中加以改進(jìn)，可以提出使用新的假設(shè)，用于改進(jìn)可變框架模型的區(qū)缺陷，解決噪聲和光暈問題。此時(shí)使用新的迭代公式，可以對模型進(jìn)行修改。溫馴可變框架模型的方程是得到一個(gè)限度值，模型中的限制條件能夠有強(qiáng)弱自由參數(shù)決定。為了不使限制條件過于接近，可以考慮圖像增強(qiáng)后的效果，光暈效果的產(chǎn)生。在物體的邊界上主要的公式是將光暈效應(yīng)進(jìn)行設(shè)置，產(chǎn)生一個(gè)合理的假設(shè)，根據(jù)假設(shè)得到新的方程式^[4]。

4 運(yùn)算結(jié)果和分析

使用X射線檢測標(biāo)準(zhǔn)圖像，采用雙壁雙影的工業(yè)X射線進(jìn)行照射，直方圖均衡化圖像原始圖像同態(tài)濾波圖像，構(gòu)成了最終的可變框架模型圖像。我們可以在圖像中看到改進(jìn)后的可變框架模型算法對于圖像的處理是清晰的，使圖像邊緣原本模糊的地方出現(xiàn)了細(xì)節(jié)顯示。同態(tài)濾波使對比度明顯特高，圖像對比度抑制了噪聲，圖像灰度集中在暗區(qū)，增強(qiáng)了暗區(qū)的效果，整體效果提升。與原始圖像進(jìn)行了分析，對比之后發(fā)現(xiàn)了圖像中暗區(qū)的信息被有效的增強(qiáng)，圖像更加清晰。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用工業(yè)X射線焊縫圖像同態(tài)濾波增強(qiáng)方法，對于被測工件的細(xì)節(jié)能夠有明顯的提升作用，不僅提高了圖像的對比度，而且對背景噪聲也進(jìn)行了很好的抑制，得到了比較滿意的增強(qiáng)效果。

5 結(jié)語

使用工業(yè)射線焊縫圖像同態(tài)濾波增強(qiáng)的方法，相對傳統(tǒng)的背景噪聲明顯被測工件細(xì)節(jié)不能被顯示等缺陷，是具有很好的改進(jìn)作用的。改進(jìn)后的可變框架模型算法經(jīng)過處理后，在可變框架模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，能夠提高圖像對比度，對焊縫圖像的灰度處理具有很好的效果。X射線成像能提高對比度，抑制噪聲，細(xì)節(jié)顯示非常清晰。

參考文獻(xiàn)

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