X光图像噪声分析及静态降噪处理.pdfVIP

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石油、天然气工业

维普资讯 焊管 .第30卷第1期.2007年1月 ·6l- ●经 验 交 流 X光图像噪声分析及静态降噪处理 胡 剑 (宝鸡石油钢管有限责任公司,陕西宝鸡721008) 摘 要:通过对人眼视觉特性及图像噪声产生机理的分析,对零均值平稳噪声提出了帧间降 噪的基本原理,给出了帧间降噪使图像信噪比改善的精确解析表达式,并确定了叠加帧数的选 择原则。通过实例证明,帧间降噪系统可有效去除噪声,提高图像信噪比。该系统在埋弧焊管 生产线上的X光工业电视检测 中已得到广泛应用。 关键词:埋弧焊管;焊缝;X光工业电视检测;图像噪声;帧间降噪 中图分类号:TG441.7 文献标识码:B 文章编号:1001—3938(2007)O1—0061—04 0 前 言 直径要小,造成这种错觉的原因是诱导场的影响。 错视是视觉对图形感觉的一个重要现象。假如我 在埋弧焊管生产线上的x光工业电视检测 们把两幅图中心区域的圆看作某图像的一个细 系统中,x光工业电视监示器显示的焊缝图像上 节,外围圆看作图像噪声颗粒,显然,噪声颗粒越 的噪声大小直接影响人眼对焊缝中细小缺欠的分 细小,越容易识别图像的细节 ,且有主观强化的作 辨。焊缝x光图像的噪声大小是整个检测系统 用。如果噪声颗粒的尺寸不小于图像细节的尺 信噪比的视觉体现。所以,有效地去除或减少焊 寸,图像细节将被噪声淹没而无法分辨。 缝 x光图像上的噪声,就能明显地改善人眼对焊 缝图像细节的分辨,提高x光工业电视检测的相 对灵敏度。 1 图像噪声的分析 l_1 图像噪声与人眼的视觉特性 图l 错视现象 广义而言,噪声是指通过感觉器官理解来 自 各种信息源的信息时,妨碍其理解的因素。因此, 视觉的另一重要特性就是马赫带效应,如图 图像噪声是指,使用某种方法从被摄体或信息源 2所示。一幅明暗图像 中间有灰度平缓的过渡 把信息传递给受看者时,如果通过视觉接收平面 带,观察这样的图像会发现,暗的一边更暗,亮的 二维亮度分布,那么对这种接收起干扰作用的亮 一 边更亮。试验表明,人眼对图像上不同空间频 度分布就叫图像噪声。图像噪声通常用信噪比来 率有不同的灵敏度。人眼对中频响应较高,对高、 量化或描述。 低频的响应较低 ,对亮度突变处的响应明显增强, 图像的终端接收机是人眼,研究图像噪声的 即轮廓增强现象。利用这种视觉特性,对图像进 大小,必须看它对眼睛有多大影响,必须与人的视 行处理时,往往辅以灰度扩展和边沿增强来进一 觉特性联系起来。人眼的一个重要视觉特性是错 步提高图像的可识别性。 视现象,如图1所示。图1中,两幅图中心区域圆 1.2 x光图像噪声产生的原因 的实际尺寸完全相同,但由于外围圆的尺寸差别 x光图像噪声的产生与 x光图像形成过程 较大,使我们感觉左图中心的圆比右图中心的圆 及传输通道有关,即与x光源、散射线 、被检工 维普资讯 焊 管 2007年1月 用概率论的统计方法处理,常用概率分布函数或 概率密度函数作为噪声模型统计特性的基本量。

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