轮毂X射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法及系统

本发明涉及缺陷图像生成，特别是涉及一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法、系统、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、轮毂缺陷自动化检测是轮毂制造行业智能改造的重要一环。虽然基于深度学习的缺陷检测方法准确率已可以达到实用要求，但其需要大量的缺陷样本来进行训练和测试，低次品率会使有些缺陷样本较难大量收集，能大量生成与真实缺陷相似的仿真图像的算法成为增加样本量的重要解决方案。对于轮毂海绵状缺陷图像生成问题，虽然专利号为201810697178.4的中国发明专利已经给出了一种与真实图像较为接近海绵状缺陷图像生成方法，但该方法的缺陷生成位置和角度需要人工选定，不利于大量生成不同轮毂、不同位置的缺陷样本，样本的位置多样性和背景多样性不足。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法、系统、终端设备及计算机可读存储介质，可以自动选择合适的缺陷生成位置，无需人工干预，有效地增加了生成样本的位置多样性和背景多样性。

2、本发明的第一个目的在于提供一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法。

3、本发明的第二个目的在于提供一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成系统。

4、本发明的第三个目的在于提供一种终端设备。

5、本发明的第四个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

6、本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

7、一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，所述方法包括：

8、随机选择一张轮毂x射线图像作为生成海绵状缺陷的背景图像；

9、在所述背景图像中自动寻找缺陷生成位置，根据所述缺陷生成位置得到缺陷生成角度；

10、根据所述背景图像，生成没背景缺陷图像；

11、将所述没背景缺陷图像旋转缺陷生成角度，并将其中心与缺陷生成位置重合后直接将其叠加到背景图像上，获得最终海绵状缺陷图像。

12、进一步的，所述在所述背景图像中自动寻找缺陷生成位置，包括：

13、对所述背景图像进行自适应二值化，得到二值化图像；

14、对所述二值化图像进行开运算，去除孤立白点，得到图像bo；

15、对图像bo进行闭运算，去除孤立黑点，得到图像bc；

16、对图像bc中所有连通域的边界轮廓分别进行最小二乘椭圆拟合，获得每一个拟合椭圆的两个焦点以及长、短轴的长度；

17、根据拟合椭圆的参数筛选边界轮廓，在保留的所有边界轮廓中随机选择一个轮廓点作为缺陷生成点。

18、进一步的，根据拟合椭圆的参数筛选边界轮廓，只保留同时满足位置条件、相关条件、圆形度条件和大小条件的边界轮廓，其中：

19、位置条件：要求两个焦点坐标都位于图像内部；

20、相关条件：要求边界轮廓与拟合椭圆足够接近，即满足：

21、

22、式中，k为该边界轮廓包含的轮廓点的数量，pi为第i个轮廓点，f1、f2、a分别为该拟合椭圆的两个焦点和长轴长度，d(·,·)表示两个点之间的欧氏距离，t2为相关性阈值；

23、圆形度条件：要求拟合椭圆要足够近似正圆形，即满足a/b＜t3，b为该拟合椭圆的短轴长度，t3为圆形度阈值；

24、大小条件：要求拟合椭圆大小要适中，即满足a4且b＞t5，4为大小上限阈值，t5为大小下限阈值。

25、进一步的，所述开运算所用的结构元素为半径为4的圆。

26、进一步的，所述闭运算所用的结构元素为半径为6的圆。

27、进一步的，采用连通域分析方法获得图像bc中所有连通域的边界轮廓。

28、进一步的，所述根据所述缺陷生成位置得到缺陷生成角度，具体为：

29、将所述缺陷生成位置的切线与横坐标的夹角作为缺陷生成角度。

30、本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：

31、一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成系统，所述系统包括：

32、选择模块，用于随机选择一张轮毂x射线图像作为生成海绵状缺陷的背景图像；

33、自动生成模块，用于在所述背景图像中自动寻找缺陷生成位置，根据所述缺陷生成位置得到缺陷生成角度；

34、生成模块，用于根据所述背景图像，生成没背景缺陷图像；

35、叠加模块，用于将所述没背景缺陷图像旋转缺陷生成角度，并将其中心与缺陷生成位置重合后直接将其叠加到背景图像上，获得最终海绵状缺陷图像。

36、本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：

37、一种终端设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法。

38、本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：

39、一种计算机可读存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法。

40、本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

41、1、本发明能够自动选择合适的缺陷生成位置，无需人工干预，实现了海绵状缺陷图像的全自动生成；

42、2、本发明可以随机选择生成缺陷的轮毂图像及生成位置，大大提高了生成样本的位置多样性和背景多样性。

技术特征：

1.一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，所述在所述背景图像中自动寻找缺陷生成位置，包括：

3.根据权利要求2所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，根据拟合椭圆的参数筛选边界轮廓，只保留同时满足位置条件、相关条件、圆形度条件和大小条件的边界轮廓，其中：

4.根据权利要求2所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，所述开运算所用的结构元素为半径为4的圆。

5.根据权利要求2所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，所述闭运算所用的结构元素为半径为6的圆。

6.根据权利要求2所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，采用连通域分析方法获得图像bc中所有连通域的边界轮廓。

7.根据权利要求1～6任一项所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法，其特征在于，所述根据所述缺陷生成位置得到缺陷生成角度，具体为：

8.一种轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成系统，其特征在于，所述系统包括：

9.一种终端设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1-7任一项所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1-7任一项所述的轮毂x射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法。

技术总结本发明公开了一种轮毂X射线图像海绵状缺陷图像全自动生成方法、系统、设备及存储介质，所述方法包括：随机选择一张轮毂X射线图像作为生成海绵状缺陷的背景图像；在所述背景图像中自动寻找缺陷生成位置，根据所述缺陷生成位置得到缺陷生成角度；根据所述背景图像，生成没背景缺陷图像；将所述没背景缺陷图像旋转缺陷生成角度，并将其中心与缺陷生成位置重合后直接将其叠加到背景图像上，获得最终海绵状缺陷图像。本发明可以自动选择合适的缺陷生成位置，无需人工干预，有效地增加了生成样本的位置多样性和背景多样性。技术研发人员：胡志辉,莫炽耀,黄茜受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29