一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法及系统与流程

本发明涉及图像处理领域。更具体地，本发明涉及一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法及系统。

背景技术：

1、铌钛毛细管是一种具有优异机械性能和良好生物相容性的材料，广泛应用于医疗、化工、航空等领域，例如在医疗领域，铌钛合金因其记忆效应被广泛用于制造支架、导管等医疗器械。铌钛毛细管在加工过程中可能会出现各种缺陷，如表面划痕、氧化斑点、形状不规则等，这些缺陷可能影响其性能和使用寿命，因此，对铌钛毛细管进行严格的质量检测是保证产品质量和安全性的关键步骤。随着图像处理和模式识别技术的发展，基于图像的自动检测方法逐渐应用于铌钛毛细管的质量检测中。这些方法可以快速、准确地检测出毛细管表面的微小缺陷，大大提高了检测的效率和准确性。

2、现有公开号为cn117634938a的中国专利申请文件公开了一种无缝钢管的生产质量检测方法及系统，该方法通过采集目标钢管的多角度图像数据集，输入表面质量检测模型，得到检测结果；配置采样点，检测确定成分检测结果；进行机械拟真测验，生成力学性能检测结果，结合应用需求配置分布权重并计算生产质量系数，从而实现获取生产质量检测结果。

3、但是，上述办法仅涉及了将采集目标钢管在不同角度所拍摄的图像构建为图像数据集，输入至表面质量检测模型，得到检测结果，但是每个采样的角度获得的样本数量单一，导致数据样本不全面，难以保证检测结果的准确性。

技术实现思路

1、为解决检测结果准确性低的问题，本发明提出一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法及系统。

2、第一方面，本发明公开一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，包括：获得去噪后的铌钛毛细管的表面灰度图，并选取种子点，利用区域生长算法获得区域生长图，将表面灰度图与区域生长图做差获得缺陷区域；分别对计算的每个缺陷区域的灰度值方差和局部可达密度进行归一化，并将归一化后的灰度值方差和归一化后的局部可达密度相加作为区域异常值；以目标区域为中点，预设邻域值为半径，获得目标区域的影响范围，其中，目标区域为任意一个缺陷区域；将影响范围内与目标区域的区域异常值不同的缺陷区域作为参考区域。

3、计算综合异常值：，其中，表示综合异常值，表示第个缺陷区域的区域异常值，表示第个缺陷区域的影响范围中个参考区域的区域异常值的均值，表示参考区域的总数，表示与目标区域的区域异常值相同的缺陷区域的总数，表示归一化函数。

4、遍历获得每个缺陷区域的综合异常值，构建综合异常值序列，计算综合异常值序列的熵值以进行铌钛毛细管质量检测。

5、通过利用灰度值方差和局部可达密度的归一化和加权求和，为每个缺陷区域提供了定量化的异常程度评估；选择与目标区域在异常值上不同的缺陷区域作为参考，有助于更全面地理解目标区域的异常特性；通过构建综合异常值序列并计算其熵值，为毛细管的整体质量提供了一个客观的量化指标，不仅提高了缺陷检测的准确性和效率，而且增强了毛细管表面质量检测结果的准确性，有助于实现更严格的质量控制和工艺优化，确保产品的可靠性和一致性。

6、优选的，所述选取种子点包括：将表面灰度图分割为异常区域和正常区域，计算正常区域中所有像素点的灰度值均值，将表面灰度图中像素点的灰度值与灰度值均值的差值作为像素点的第一特征值；通过灰度区域大小矩阵计算像素点的第二特征值；将第二特征值与第一特征值的比值作为关键点概率，并将最大的关键点概率对应的像素点作为种子点。

7、通过将表面灰度图分割为异常区域和正常区域，可以清晰地区分图像中的缺陷和非缺陷部分，再计算正常区域中所有像素点的灰度值均值，为后续的特征提取和分析提供了基准。第一特征值有助于识别灰度分布的异常或偏差，第二特征值可以量化图像中不同灰度区域的分布和大小。

8、优选的，利用大津阈值对表面灰度图进行分割。

9、优选的，所述归一化利用最大值最小值归一化。

10、优选的，计算所述区域异常值还包括：分别对灰度值方差和局部可达密度进行加权求和获得区域异常值。

11、通过方差和局部可达密度的结合，能够增强对异常值的检测能力，因为缺陷区域在灰度分布和纹理密度上都表现出与正常区域不同的特征。

12、优选的，所述构建综合异常值序列包括：获得每个缺陷区域的质心点的位置坐标；在表面灰度图中上从左到右，从上到下依次对表面灰度图中的缺陷区域进行排列，获得综合异常值序列。

13、一般缺陷区域为不规则区域，获得缺陷区域的质心点有助于识别和定位缺陷，质心点对于小的扰动（如噪声）相对稳定，因此在噪声图像中也能提供可靠的位置信息；质心点可以提供有关纹理分布的信息。

14、优选的，所述进行铌钛毛细管质量检测包括：比较表面灰度图的综合异常值序列的熵值与预设熵值阈值：当熵值大于预设熵值阈值，铌钛毛细管的质量差，生成并发送报警信号；当熵值不大于预设熵值阈值，铌钛毛细管的质量好，继续进行检测。

15、通过设置更加符合生产环境的熵值，能够准确的将存在缺陷的铌钛毛细管区分出来，并且根据熵值与阈值的差异大小也能判断出铌钛毛细管的缺陷程度。

16、第二方面，本发明公开一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测系统，包括：处理器；以及存储器，所述存储器存储有计算机指令，当所述计算机指令由处理器运行时，使得设备执行上述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法。

17、本发明的有益效果：

18、本发明通过表面灰度图与区域生长图做差获得缺陷区域，能够更加准确的确定非正常区域的位置，并对每个缺陷区域计算区域异常值，设置缺陷区域的影响范围，通过缺陷区域和对应参考区域的差异计算综合异常值，并计算综合异常值序列的熵值，获得整个铌钛毛细管的表面灰度图的缺陷水平，从而获得更加准确的检测结果，提高铌钛毛细管使用时的安全性。

技术特征：

1.一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，所述选取种子点包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，利用大津阈值对表面灰度图进行分割。

4.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，所述归一化利用最大值最小值归一化。

5.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，计算所述区域异常值还包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，所述构建综合异常值序列包括：

7.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法，其特征在于，所述进行铌钛毛细管质量检测包括：

8.一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明涉及图像处理领域，更具体地，本发明涉及一种基于图像处理的铌钛毛细管质量检测方法及系统。所述方法包括：获得去噪后的铌钛毛细管的表面灰度图，选取种子点，获得缺陷区域；计算区域异常值；以目标区域为中点，预设邻域值为半径，获得目标区域的影响范围；将影响范围内与目标区域的区域异常值不同的缺陷区域作为参考区域；计算综合异常值；遍历获得每个缺陷区域的综合异常值，构建综合异常值序列，计算综合异常值序列的熵值以进行铌钛毛细管质量检测。通过本发明的技术方案，能够提高检测结果的准确性，同时提高铌钛毛细管使用时的安全性。技术研发人员：李玉儒受保护的技术使用者：宝鸡市亨信稀有金属有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29