收 稿日 期: 2008-08-27
基 金项 目: 国 家自然 科学 基金资 助项 目(50574019); 国 家高技 术研 究发展 计划 项目(2008AA04Z135)
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作 者简 介: 刘伟 嵬(1981 - ),男,辽宁东 港人,东 北大学 博士 研究生; 颜云 辉(1960 - ),男,江 苏丹阳 人,东北 大学教 授,博士 生导 师
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第 30卷第 3期
2 009 年 3 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Journal of Northeastern University(Natural Science)
Vol.30,No .3
Mar . 2 0 0 9
带 钢 表 面 缺 陷 在 线 检 测 系 统 的 图 像 滤 波 算 法
刘伟嵬
1
, 颜云辉
1
, 李瞻宇
2
, 李 骏
1
(1 .东 北大学 机械工 程与自 动化 学院, 辽宁 沈 阳 110004; 2 .中 国联通 有限公 司 东莞 分公 司, 广 东 东莞 523009)
摘 要: 由于纹理背景的存在导致图像缺陷检测结果不准确 是目前冷轧带 钢表面缺陷 在线检测过 程中
存在的主要问题之一
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针对该问题提出了一种基于小波的 各向异性扩 散图像滤波方 法,该方 法通过小波 分解
得到图像的低频和高频分量,并针对高频分量采用小波扩 散系数对小 波系数进行正 则化处理,最后进行 小波
逆变换,重构滤波后图像
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实验结果表明该方法不仅能够有效地滤除不必要的纹理背景信息,而且能够较好地
保留图像的细节信息,具有更好的综合性能,为带钢表面缺陷在线检测系统中的后续处理,如图像的边缘检测
和自动分割等奠定了基础
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关 键 词: 图像滤波;图像处理;缺陷检测;各向异性扩散;小波变换
中图分类号: T P 391 .4 文献标识码: A 文章编号: 1005-3026(2009)03-0430-04
An Image Filtering Algorithm for Online Detection System of
Steel Strip Surface Defects
LIU Wei-wei
1
, Y AN Y un-hui
1
, LI Zhan-yu
2
, LI Jun
1
(1 . School of Mechanical Engineering & Automation, Northeastern University, Shenyang 110004, China;
2 .Dongguan Branch of China Unicom Co ., Ltd ., Dongguan 523009, China . Correspondent: LIU Wei-wei, E-
mail: ghostliuww @ 163 .com)
Abstract: Due to the complexity of surface texture, the images obtained from the existing online
detection system cannot show the strip surface defects exactly, which becomes one of the
important problems to be solved for the detection of surface defects of cold-rolled strip . A novel
wavelet-based image filtering algorithm by virtue of anisotropic diffusion is therefore proposed .It
decomposes the original image into the low and high-frequency components by wavelet transform,
then the high-frequency components are regularized by wavelet diffusion coefficients and, finally,
the filtered image is reconstructed by inverse wavelet transform .To achieve a satisfactory filtering
result, the wavelet-based anisotropic diffusion is often performed iteratively . Experimental results
indicated that this new algorithm could not only filter off the unnecessary texture background but
also preserve the valuable information in detail effectively .With more favorable combinability in
filtering, this algorithm will lay a solid foundation for the subsequent image processing, e .g .
image edge detection, image auto-segment, etc .
Key words: image filtering; image processing; defect detection; anisotropic diffusion; wavelet
transform
带钢表面缺陷在线检测系统的应用为检测缺
陷、提高带钢产品的总体质量提供了可靠保证
·
然
而,在此检测系统中,因未能很好地滤除纹理背景
造成无法准确地检测到图像的缺陷,是目前带钢表
面图像滤波过程中存在的主要问题之一,这严重影
响到后续的边缘提取、图像分割等处理
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因此,在对
图像进行后续处理前,必须要对含有不必要纹理背
景信息的图像进行滤波处理,从而改善图像质量,
突出图像边缘信息,提高系统的检测精度
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传统的图像滤波有许多方法, 如高斯滤波、
中值滤波
[1]
等, 其主要原理是将图像的高频分量
滤除
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由于图像的 边缘信息也分布在高 频区域
内, 因此图像噪声在被滤除的同时, 图像的边缘
部分容易变得模糊
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近年来, 采用基于偏微分方