Vol.28 No.6 吴贵芳等：形态小波在中厚板表面裂纹缺陷检测中的应用 .593. 检测出来的钢板裂纹缺陷图像 2 裂纹缺陷提取过程 (a) 因为中厚板表面裂纹缺陷的形态一般都呈现 出直线型或者类似直线型，根据这一形态特点，选 用图2所示的线性结构元素的形态小波算子， d 图4图3所示图像的形态小波分解：(a)主分量图像；(b) 图25X3的线性结构元素 垂直方向细节分量图像：(c)水平方向细节分量图像：(d)对 Fig.2 5X3 linear structuring element 角线方向细节分量图像 Fig.4 Morphological analyzed results of Fig-3:(a)principal 图3是一幅从现场在线采集的中厚板表面裂 component image;(b)vertical detail component image;(c) 纹缺陷的样本图像，利用选定的形态小波算子对 horizontal detail component image;(d)diagonal detail compo- 图3进行一次形态小波分解，可得到如图4所示 nent image 的形态小波分解结果，它们分别由主分量图像（近 似分量图像，图4(a)、垂直方向细节分量图像 (图4(b)、水平方向细节分量图像（图4(c)以及 对角线方向细节分量图像（图4(）)组成.从图4 可知，垂直方向细节分量图像特征明显，并且图像 比较单一，所含噪声成分比原图像大大减少 图5图4中垂直方向细节图像的二值化 Fig.5 Vertical detail's binarizd result of Fig-4 图3裂纹缺陷样本图像 Fig.3 Sample image of crack defect 提取形态小波分解后的垂直方向细节分量图 像进行二值化处理，同时将其放大1倍，得到与原 图同样大小的图像，如图5所示.从图中可以看 图6图5所示图像的细化与去噪 出，背景噪声已基本去除，只存在着少量的孤立噪 Fig-6 Noise thinning and silencing of Fig.5 声，这就为裂纹缺陷的进一步提取奠定了良好的 基础，对图5进行细化，同时去除少量的孤立噪 声，可以将裂纹缺陷准确提取出来，如图6所示， 若对图3进行中值滤波，并采用前面所述的 二值化、细化及去噪过程，得到如图7所示的结 果。可以看到图像中仍然存在着大量的噪声，很 难准确地检测到裂纹缺陷，利用本文的方法，应 用于实际的钢板检测，要检测裂纹缺陷的时候可 图7中值滤波得到的裂纹处理效果图 以得到较优的检测结果，图8就是一幅现场在线 Fig.7 Result of cracks processed by medium filtering2 裂纹缺陷提取过程 因为中厚板表面裂纹缺陷的形态一般都呈现 出直线型或者类似直线型‚根据这一形态特点‚选 用图2所示的线性结构元素的形态小波算子． 图2 5×3的线性结构元素 Fig．2 5×3linear structuring element 图3是一幅从现场在线采集的中厚板表面裂 纹缺陷的样本图像．利用选定的形态小波算子对 图3进行一次形态小波分解‚可得到如图4所示 的形态小波分解结果‚它们分别由主分量图像（近 似分量图像‚图4（a））、垂直方向细节分量图像 （图4（b））、水平方向细节分量图像（图4（c））以及 对角线方向细节分量图像（图4（d））组成．从图4 可知‚垂直方向细节分量图像特征明显‚并且图像 比较单一‚所含噪声成分比原图像大大减少． 图3 裂纹缺陷样本图像 Fig．3 Sample image of crack defect 提取形态小波分解后的垂直方向细节分量图 像进行二值化处理‚同时将其放大1倍‚得到与原 图同样大小的图像‚如图5所示．从图中可以看 出‚背景噪声已基本去除‚只存在着少量的孤立噪 声‚这就为裂纹缺陷的进一步提取奠定了良好的 基础．对图5进行细化‚同时去除少量的孤立噪 声‚可以将裂纹缺陷准确提取出来‚如图6所示． 若对图3进行中值滤波‚并采用前面所述的 二值化、细化及去噪过程‚得到如图7所示的结 果．可以看到图像中仍然存在着大量的噪声‚很 难准确地检测到裂纹缺陷．利用本文的方法‚应 用于实际的钢板检测‚要检测裂纹缺陷的时候可 以得到较优的检测结果．图8就是一幅现场在线 检测出来的钢板裂纹缺陷图像． 图4 图3所示图像的形态小波分解．（a） 主分量图像；（b） 垂直方向细节分量图像；（c） 水平方向细节分量图像；（d） 对 角线方向细节分量图像 Fig．4 Morphological analyzed results of Fig．3： （a） principal component image；（b） vertical detail component image；（c） horizontal detail component image；（d） diagonal detail compo￾nent image 图5 图4中垂直方向细节图像的二值化 Fig．5 Vertical detail’s binarizd result of Fig．4 图6 图5所示图像的细化与去噪 Fig．6 Noise thinning and silencing of Fig．5 图7 中值滤波得到的裂纹处理效果图 Fig．7 Result of cracks processed by medium filtering Vol．28No．6 吴贵芳等： 形态小波在中厚板表面裂纹缺陷检测中的应用 ·593·