ISSN 1000-005 5
CN 11-2223
/
N
清华大学学报
(
自然科学版
)
J Tsin
g
hua Univ
(
Sci & Technol
),
201 5
年 第
55
卷 第
5
期
201 5
,
Vol.55
,
No.5
18
/
18
592-59 6
漏磁图像的改进灰度级
—
彩色变换法
彭丽莎
1
,
王
珅
1
,
刘
欢
2
,
黄松岭
1
,
赵
伟
1
(
1.
清华大 学 电机系
,
电力系 统国 家重 点实 验室
,
北京
100084
;
2.
中国矿 业大 学
(
北京
)
机电与 信息 工程 学院
,
北京
100083
)
收稿日 期
:
201 4-08-24
基金项 目
:
国家
“
八六三
”
高技术 项目
(
201 1AA0 90301
);
国家重 大科 学仪 器设 备开 发专项
(
201 3YQ1 40505
)
作者简 介
:
彭丽莎
(
1 9 93
—),
女
(
汉
),
江西
,
博士研 究生
。
通信作 者
:
黄松岭
,
教授
,
E-mail
:
huan
g
slin
g
@tsin
g
hua.edu.cn
摘
要
:
漏磁图像 的 伪 彩 色 图 比 灰 度 图 具 有 更 好 的 辨 识 效
果
。
该文在
2
种传 统 的 伪 彩 色 编 码 方 法 的 基 础 上
,
提 出 了
一种改进的灰度级
—
彩 色 变 换 法
。
首 先 根 据 漏 磁 特 点 确 定
变换的初步分段 线 性 表 达 式
,
再 利 用 最 大 类 间 方 差 法 对 灰
度值进行聚类划分
,
计算出表达式各段的 节点值
,
最终得到
变换后的伪彩色图像
。
该 方 法 根 据 实 际 的 灰 度 值 数 据 确 定
变换的具体表达式
,
具有良 好的 自 适 应 性
。
通过 实 验 对 比
,
该方法 得 到 的 图 像 清 晰 且 颜 色 鲜 明
,
更 有 利 于 漏 磁 特 征
识别
。
关键 词
:
漏磁图像
;
伪彩色图像
;
灰度级 彩色变换法
;
最大
类间方差法
中图 分类号
:
TG 1 1 5.28
文献 标志码
:
A
文章 编号
:
1000-0054
(
201 5
)
05-05 92-05
Im
p
roved
g
ra
y
-color transform method
for MFL ima
g
es
PENG Lisha
1
,
WANG Shen
1
,
LI U Huan
2
,
HUANG Son
g
l in
g
1
,
ZHAO Wei
1
(
1 .State Ke
y
Laborator
y
of Power S
y
stems
,
De
p
artment of
Electrical En
g
ineerin
g
,
Tsin
g
hua Universit
y
,
Bei
j
in
g
10084
,
China
;
2.School of Mechanical Electronic and Information En
g
ineerin
g
,
China Universit
y
of Minin
g
and Technolo
gy
(
Bei
j
in
g
),
Bei
j
in
g
100083
,
China
)
Abstract
:
Ma
g
netic flux leaka
g
e
(
MFL
)
s
y
stems usin
g p
seudocolor
ima
g
es
g
ive better identification than
g
ra
y
scale ima
g
es.This stud
y
combines two traditional
p
seudocolor codin
g
methods into an
im
p
roved
g
ra
y
-color transform method.Firstl
y
,
the initial transform
p
iecewise linear ex
p
ression is determined from the ma
g
netic flux
leaka
g
e characteristics. Then
,
the Ostu method for
g
re
y
value
clusterin
g
is used to
g
et the ex
p
ression node values. The
transformed
p
seudocolor ima
g
es are then obtained usin
g
the
im
p
roved ex
p
ression.This method based on the actual
g
ra
y
value to
g
et the s
p
ecific ex
p
ression has
g
ood ada
p
tabilit
y
.Real tests show
that this method
g
ives clearer
,
more vivid ima
g
es
,
which
g
ive better
MFL characteristics identification.
Ke
y
words
:
ma
g
netic flux leaka
g
e ima
g
e
;
p
seudocolor ima
g
e
;
g
ra
y
-color transform method
;
Otsu method
目前的漏磁图像多采用的是灰度图
,
通过对灰
度图进行图像增强处理来得到较为清晰和直观的漏
磁特征显示
。
但是人的肉眼只能区分几十种不同的
灰色
,
却可以分辨出几百 种 不 同 的 彩 色
[
1
]
,
因此 将
伪彩色处理应用于漏磁图像显示中
,
可以使一 些在
灰度图中难以察觉的微小差别突显出来
,
从而提高
对图像的细节分辨能力
。
伪彩色处理是指通过将灰度图像中各成分经过
某种转换或映射得到不同的彩色
,
从而得到 与原灰
度图相对应的伪彩色图
。
伪彩色处理的方法有很多
种
。
文
[
2
]
采用频 率 滤 波 法
,
将 原 图 像 空 间 中 的 灰
度图转换到频域中进行彩色变换
,
从而得到 伪彩色
图
,
处理后的图 像 仅 与 原 图 的 空 间 频 率 成 分 有 关
,
而不能与原灰度值形成 直 接 对 应 关 系
。
文
[
3
]
采用
的密度分割法是空间域变换法中的一种
,
是将灰度
值分割为几个 区 域
,
并 分 别 为 其 分 配 对 应 的 彩 色
,
该方法工作量大且分配的彩色数有限
。
此外还有连
续颜色 编 码 法 和 互 补 色 编 码 法
[
4 5
]
,
其 算 法 复 杂
,
需要专门的软件实现
。
灰度级
—
彩色变换法
[
6
]
是目
前空间域中较为常用的一种方法
,
但彩色变 换函数
表达式固定
,
适应性不强
。
本文在传统的灰度级
—
彩色变换 法基础 上
,
对
常用的热金属编码和彩虹编码这
2
种方法进行对比
分析
,
提出 了 一 种 改 进 的 灰 度 级
—
彩 色 变 换 方 法
。
根据漏磁数据的自身特点确定变换函数的初步表达
式
,
再采 用 最 大 类 间 方 差 法 来 进 行 数 值 的 聚 类 划
分
,
得到最终的伪彩色变换表达式
,
实现漏磁图像
的伪彩色显示
。
该方法得到的变换表达式对实际的
漏磁图像 有 良 好 的 自 适 应 性
,
弥 补 了 传 统 的 灰 度