Page 50 - 无损检测2022年第十一期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202211004

基于图像配准的铸件内部缺陷检测技术

裴 帅, 桂志国, 刘 祎, 张鹏程

( 中北大学 信息与通信工程学院 山西省生物医学成像与影像大数据重点实验室, 太原 030051 )

摘 要:针对已有铸件内部缺陷检测方法误差大的问题, 提出了一种结合刚 - 弹性图像配准技
术的铸件内部缺陷检测方法。首先使用刚性配准结合 Demons弹性配准的方法实现待检铸件图像
和模板图像空间位置上的配准, 其次通过数字减影技术得到待检图像和模板图像的减影图像, 然后
对减影图像使用阈值分割的方法去除配准误差造成的虚假缺陷, 最后确定缺陷在待检缺陷图像中的
位置并进行标注。试验结果表明, 该方法可以精确实现图像配准并准确检测出待检图像的缺陷。

关键词:图像配准; 缺陷检测; 相位相关; 弹性变换

中图分类号: TP391 ; TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 11-0016-06

Detectiontechnolo gy ofcastin g internaldefectsbasedonima g ere g istration

PEIShuai , GUIZhi g uo , LIUYi , ZHANGPen g chen g

( ShanxiProvincialKe yLaborator yofBiomedicalIma g in gandBi gData , SchoolofInformationand

CommunicationEn g ineerin g , NorthUniversit yofChina , Tai y uan030051 , China )

Abstract : Inordertosolvethe p roblemoflar g eerrorintheexistin g castin g internaldefectdetectionmethods , a

castin g internaldefectdetection methodcombinedwithri g idelasticima g ere g istrationtechnolo gywasp ro p osedin

thisp a p er.Firstl y , theri g idre g istrationcombined with Demonselasticre g istration wasusedtorealizethe

re g istrationofthes p atial p ositionofthecastin g onestobetestedandthetem p lateima g e.Secondl y , thesubtraction

onesoftheima g etobetestedandthetem p lateima g ewereobtainedthrou g hthedi g italsubtractiontechnolo gy .

Thenthefalsedefectscausedb ythere g istrationerror wereremovedb ythethresholdse g mentation method.

Finall y , thep ositionofthedefectsinthedefectima g etobetested wasdeterminedand marked.Ex p erimental

resultsshowedthatthismethodcouldaccuratel yrealizeima g ere g istrationandaccuratel ydetectthedefectsofthe

ima g etobetested.

Ke ywords : ima g ere g istration ; defectdetection ; p hasecorrelation ; elastictransformation
在工业生产过程中, 铸件的使用比例较高, 其质 究热点。在工程中, 常采用数字减影的方法对铸件
量的优劣直接影响产品的性能。在铸件成型的早期 图像进行处理, 实现铸件缺陷快速自动检测。数字
阶段及时检测其是否存在缺陷, 能有效保证产品质 减影方法是将待检图像与模板图像作差值, 通过消
量及产品的使用安全。因此, 生产过程中的铸件内 除背景的干扰, 得到减影图像, 从而方便提取减影图
部缺陷检测环节非常重要。 像中的缺陷信息 [ 1 ] 。图像配准是数字减影检测图像
传统检测法主要依靠人工对铸件图像进 行评 缺陷的关键环节, 在实际获取铸件图像的过程中, 受
估, 工作任务强度大, 且检测人员容易产生视 觉疲 铸件位置, 探测器位置等因素的影响, 待检铸件图像
劳。因此, 铸件图像自动缺陷检测逐渐成为一个研 相对于模板图像会发生平移, 旋转以及一定程度上
的弹性变形, 若待检图像和模板图像不能精确配准,
减影图像会产生伪轮廓, 影响图像缺陷信息的提取
收稿日期: 2022-03-29
作者简介: 裴 帅( 1994- ), 男, 硕士研究生, 研究方向为图像处
和识别。因此, 如何准确、 快速地配准图像成为提取
理和缺陷检测
缺陷信息的关键问题 [ 2 ] 。
通信作者: 桂志国( 1972- ), 男, 博士, 教授, 研究方向为三维 CT
针对图像配准技术, 国内外学者已经进行了大
理论与工程应用、 医学图像处理与重建, g uizhi g uo@nuc.edu.cn
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2022 年 第 44 卷 第 11 期

无损检测