一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法及系统

本发明涉及无损检测图像处理、信息识别，尤其涉及一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法及系统。

背景技术：

1、对数字化射线图像归档、检索的效率是制约射线检测技术效率提升、成本降低的重要性因素。而这其中的关键即为对射线图像上关键文本信息的提取与识别，亦即为图像中文本字符信息的识别。基于人工的焊缝射线图像中文本信息获取方法存在效率低下，无法长时间工作等缺点。迄今为止，关于焊缝射线图像中文本字符的识别公开的研究还非常少，而这又恰恰是射线图像归档和检索的关键，也是目前在工业生产中制约检测效率提升的关键性因素。虽然目前字符识别技术已有较为成熟的发展和应用，如文本识别、车牌识别等。但焊缝射线图像中文本字符识别有所不同，由于焊缝射线图像成像过程的特殊性，造成焊缝图像中字符与焊缝灰度值区间交叉重叠，且边缘模糊；字符在射线图像中因射线的投影导致其每个字符的字体都可能不同于其它字符、大小也可能不尽相同，也并非成行成列整齐的排列，也可能会出现不同程度的倾斜，也有可能出现多个字符粘连在一起，甚至其在图像中也没有固定的位置，这些特性使得现有的字符识别技术远无法解决焊缝射线图像中文本字符的识别问题。

2、因此，基于计算机视觉的焊缝射线图像文本字符自动识别是一项非常有价值并且富有挑战的研究，需要对其开发具有针对性的焊缝射线图像字符识别算法。

技术实现思路

1、为此，本发明实施例提供了一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法及系统，用于解决现有技术中基于人工的焊缝射线图像中文本信息获取方法存在效率低下，无法长时间工作等问题。

2、为了解决上述问题，本发明实施例提供一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，所述方法包括：

3、s1：利用焊缝射线扫描设备获取原始的焊缝射线图像；

4、s2：对原始的焊缝射线图像进行高斯模糊操作，得到高斯模糊后的图像；

5、s3：从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，以增加焊缝射线图像中文本字符部分的边缘特征，得到相减后的图像；

6、s4：将相减后的图像变换到频域中，并使用高通滤波器对相减后的图像进行滤波，以突出焊缝射线图像中文本字符部分，得到频域滤波后的图像；

7、s5：对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像；

8、s6：对二值化后的图像中的文本字符进行分割提取，实现焊缝射线图像中文本字符的检测与提取。

9、优选地，所述对原始的焊缝射线图像进行高斯模糊操作，得到高斯模糊后的图像的方法为：

10、对原始的焊缝射线图像与二维高斯曲面进行卷积处理，以实现对焊缝射线图像的模糊操作，得到高斯模糊后的图像。

11、优选地，所述二维高斯曲面的数学表达式为：

12、

13、其中，x0表示中心点的横坐标；y0表示中心点的纵坐标；σx表示x方向的标准差；σy表示y方向的标准差。

14、优选地，所述从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，以增加焊缝射线图像中文本部分的边缘特征，得到相减后的图像的方法为：

15、从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，以增加焊缝射线图像中文本部分的边缘特征，使其更为清晰、锐利；

16、在原始的焊缝射线图像做完减法后，对焊缝射线图像中像素的所有的灰度值按照从小到大的区间进行归一标准化处理，即将灰度值表示为0-1之间的数值，得到相减后的图像。

17、优选地，步骤s4还包括：在得到频域滤波后的图像后，将频域滤波后的图像进行灰度直方图分析。

18、优选地，所述对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像的方法为：

19、采用最大类间方差法对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像。

20、优选地，所述对二值化后的图像中的文本字符进行分割提取的方法为：

21、获取二值化后的图像中连通区域的数量和每一个连通区域的矩阵；

22、获取二值化后的图像中每一个连通区域的左下角和右上角的坐标；

23、基于获得的每一个连通区域的对角坐标，采用最小外接矩形法，对每一个连通区域进行标记和分割。

24、本发明实施例还提供了一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取系统，所述系统包括：

25、图像获取模块，用于利用焊缝射线扫描设备获取原始的焊缝射线图像；

26、高斯模糊模块，用于对原始的焊缝射线图像进行高斯模糊操作，得到高斯模糊后的图像；

27、减法模块，用于从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，以增加焊缝射线图像中文本字符部分的边缘特征，得到相减后的图像；

28、频域滤波模块，用于将相减后的图像变换到频域中，并使用高通滤波器对相减后的图像进行滤波，以突出焊缝射线图像中文本字符部分，得到频域滤波后的图像；

29、二值化处理模块，用于对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像；

30、分割提取模块，用于对二值化后的图像中的文本字符进行分割提取，实现焊缝射线图像中文本字符的检测与提取。

31、本发明实施例还提供了一种电子装置，所述电子装置包括处理器、存储器和总线系统，所述处理器和存储器通过该总线系统相连，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，以实现上述所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法。

32、本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括的若干指令，用以使得一台计算机设备执行上述所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法。

33、从以上技术方案可以看出，本发明申请具有以下优点：

34、本发明提供了一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法及系统，本发明利用焊缝射线扫描设备获取原始的焊缝射线图像后，首先将焊缝射线图像与高斯曲面做卷积，进一步应用频域滤波的方法，突出文本字符部分，并应用最大类间方差法对图像进行二值化，最后提出了应用对角坐标的方法做字符进行分割提取，进而实现焊缝射线图像中文本字符的分割与提取。本发明提出了一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，使提取的精准率值达到96％。本发明实现了焊缝射线图像中文本字符检测与提取，提高了焊缝射线图像的数字化扫描、存储、归档、检索的准确率和效率。

技术特征：

1.一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，所述对原始的焊缝射线图像进行高斯模糊操作，得到高斯模糊后的图像的方法为：

3.根据权利要求2所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，所述二维高斯曲面的数学表达式为：

4.根据权利要求1所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，所述从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，以增加焊缝射线图像中文本部分的边缘特征，得到相减后的图像的方法为：

5.根据权利要求1所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，步骤s4还包括：

6.根据权利要求1所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，所述对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像的方法为：

7.根据权利要求1所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法，其特征在于，所述对二值化后的图像中的文本字符进行分割提取的方法为：

8.一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取系统，其特征在于，包括：

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括处理器、存储器和总线系统，所述处理器和存储器通过该总线系统相连，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于执行存储器存储的指令，以实现权利要求1至7任意一项所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机软件产品，所述计算机软件产品包括的若干指令，用以使得一台计算机设备执行权利要求1至7任意一项所述的焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法。

技术总结
本发明提供一种焊缝射线图像中文本字符检测与提取方法及系统，涉及无损检测图像处理技术领域，该方法包括利用焊缝射线扫描设备获取原始的焊缝射线图像；对原始的焊缝射线图像进行高斯模糊操作，得到高斯模糊后的图像；从原始的焊缝射线图像中减去高斯模糊后的图像，得到相减后的图像；将相减后的图像变换到频域中，并使用高通滤波器对相减后的图像进行滤波，得到频域滤波后的图像；对频域滤波后的图像进行二值化处理，得到二值化后的图像；对二值化后的图像中的文本字符进行分割提取，实现焊缝射线图像中文本字符的检测与提取。本发明实现了焊缝射线图像中文本字符检测与提取，提高了焊缝射线图像的数字化扫描、存储、归档、检索的准确率和效率。

技术研发人员：昌亚胜,张国栋
受保护的技术使用者：苏州城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15