工业X射线焊缝图像同态滤波增强方法

徐银庆

【摘  要】当前在X射线图像的可变框架的最佳视觉效果追求上，使用RETINEX可变框架模型对于算法加以增强，与传统的直方图均衡化算法，以及同态滤波算法对比，具有增强对比度，抑制背景噪声的效果，能够在细节区域上增强视觉效果，提高图像的像质和对比度。DR对增强X射线图像达到更高的射线检测标准，具有很好的促进作用。本文结合工业X射线焊缝图像同态滤波增强方法的工艺技术进行分析，期望对于提高工业X射线焊缝图像同态滤波增强具有参考价值。

【关键词】工业X射线;焊缝图像;增强方法

如今在工业无损检测中，X摄像成像结果的好坏，影响到检测的效率和质量。对于各种硬件的X摄像照相对比度的分析得到了很多不同的结论，例如在图像细节反差噪声的方面进行对比，最终得到的结论是，采用DR技术等对于提高工业X射线焊缝图像同台滤波增强具有很好的提升作用。

1 工业X射线图像技术

由于X射线照相对比度不清晰以及硬件的制约，因此在实际的X射线图像亮度上存在一定的噪声。这是图像背景，增强算法中具有的缺陷。如何提高图像中对背景噪声和系统噪声的去除，对于较暗区域的细节信息进行提亮，是当前需要进行认真研究的。

2 工业射线图像增强算法

2.1 X射线图像增强方法有很多，例如采用X射线图像，增强噪声处理，使用增强算法在噪声点的去除上，如直方图均衡同态滤波等，这些方法都具有一定的特殊性质，对图像处理具有很好的治理效果。例如直方图均衡方法，对图像的灰度等级等能具有增强效果，灰度等级低的情况下，细节显示多，增强的结果无法令人满意的情况下，使用同态滤波方法则较好X射线图像的特点，常规增强的方法使用同态滤波，例如可以使用可變框架模型算法进行增强处理，满足工业X射线检测标准的需求，提高检测的质量和检测的质量^[1]。

2.2使用非晶硅材料的数字成像版，通过非晶硅间的间距，分辨率来实现X射线底片的清晰度和提高微小缺陷的辨识度，在各种不同类型的图像进行自适应，增强11幅图像可以分为反射图像和亮度图像。这两种图像通过降低亮度图像，达到增强图像的目的，对反射图像的影响是很好的。图像的反射光可以进行定义：

定义的公式显示为其中L指物体反射能力，R表示对周围环境的亮度进行计算。

2.3在这一理论发展过程中，最开始的随机算法，采用了同态滤波算法，多尺度算法等等，达到最新的可变模型等这一理论发展的过程。与前期的亮度图像方法不同，出现了许多建立在理论基础上的图像增强方式^[2]。

3 关于RETINEX理论的可变框架模型

为了获得方程的最小值，在反射图像的差值上进行图像边缘的计算，得到了亮度图像和非负系数的差值。反射图像更适合用于视觉特性，之间的差是反射，图像趋近于原始图像，系数和空间通过二次方程能够在灰度图像的态度直上进行求导。

经过一定的迭代之后，获得对亮度图像的最优逼近，只有原始图像得到了亮度图像反射图像的乘积，最终对图像进行符合人眼视觉特性的增强。在对数域中减去亮度图像获得了反述图像。使用。模型进行问题的解决，具有一定的缺陷，需要值得注意！首先，要求在亮区穿到黑暗地带的时候，假设一个平滑直接后果，此时使用算法光晕的存在是难以避免的！当边缘附近的黑暗区域降低到黑暗区内部的亮度值时，要求在黑暗区域的边缘附近保持较高的值，进行算法的对比度拉升与标准校正的效果进行对比，在低质量的图像和显著压缩的图像上显示出上升的噪声^[3]。

改进的RETINEX可变框架模型图像处理效果

迭代求解上要求一个迭代解决方法的需要，对于可变框架模型的图形增强，在X射线图上中加以改进，可以提出使用新的假设，用于改进可变框架模型的区缺陷，解决噪声和光晕问题。此时使用新的迭代公式，可以对模型进行修改。温驯可变框架模型的方程是得到一个限度值，模型中的限制条件能够有强弱自由参数决定。为了不使限制条件过于接近，可以考虑图像增强后的效果，光晕效果的产生。在物体的边界上主要的公式是将光晕效应进行设置，产生一个合理的假设，根据假设得到新的方程式^[4]。

4 运算结果和分析

使用X射线检测标准图像，采用双壁双影的工业X射线进行照射，直方图均衡化图像原始图像同态滤波图像，构成了最终的可变框架模型图像。我们可以在图像中看到改进后的可变框架模型算法对于图像的处理是清晰的，使图像边缘原本模糊的地方出现了细节显示。同态滤波使对比度明显特高，图像对比度抑制了噪声，图像灰度集中在暗区，增强了暗区的效果，整体效果提升。与原始图像进行了分析，对比之后发现了图像中暗区的信息被有效的增强，图像更加清晰。实验结果表明，采用工业X射线焊缝图像同态滤波增强方法，对于被测工件的细节能够有明显的提升作用，不仅提高了图像的对比度，而且对背景噪声也进行了很好的抑制，得到了比较满意的增强效果。

5 结语

使用工业射线焊缝图像同态滤波增强的方法，相对传统的背景噪声明显被测工件细节不能被显示等缺陷，是具有很好的改进作用的。改进后的可变框架模型算法经过处理后，在可变框架模型的基础上进行优化处理。实验结果表明，能够提高图像对比度，对焊缝图像的灰度处理具有很好的效果。X射线成像能提高对比度，抑制噪声，细节显示非常清晰。

参考文献

[1]徐寒.工业X射线焊缝图像同态滤波增强方法[J].品牌与标准化，2017，（7）：90-92.

[2]印崧，夏萍，许伟.工业x射线数字图像处理及其应用[J].机械工程师，2008，（2）：56-58.

[3]梁知挺.角度受限下纳米CT图像处理及三维重构算法研究[D].中国科学技术大学，2016.

[4]傅建安.X射线焊缝图像的缺陷检测与识别技术研究[D].南昌航空大学，2016.