基于背景差分的高铁钢轨表面缺陷图像分割.pdfVIP

学兔兔 第37卷 第3期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．37 No．3 2016年3月 Chinese Journal of Scientific Instrument Mar．2016 基于背景差分的高铁钢轨表面缺陷图像分割木 贺振东 ，王耀南 ，刘洁 ，印峰。 (1．湖南大学电气与信息工程学院 长沙 410082；2．郑州轻工业学院电气信息工程学院 郑州 450002； 3．湘潭大学信息工程学院 湘潭 411105) 摘 要：高铁钢轨表面图像具有光照变化、反射不均、特征少等特点，使得缺陷自动检测极为困难。为了在高速运动过程中，从 复杂的钢轨表面图像中分割出缺陷，根据钢轨表面图像具有沿钢轨方向像素值基本不变的特征，建立钢轨表面图像背景模型， 提出了基于背景差分的钢轨表面缺陷检测算法，主要包括钢轨区域提取、背景建模差分、阈值分割和图像滤波4个步骤，其主要 特点是将视频监控中的背景差分法推广到缺陷图像分割领域，同时借助自适应阈值分割和滤波技术，在一定程度上，解决了铁 轨表面缺陷分割过程中图像光照变化、反射不均、特征少等不利因素的影响。实验仿真和现场测试结果均表明，该方法对块状 缺陷能很好地识别，召回率和准确率分别达96％和80．1％。 关键词：背景差分；自适应阈值；高铁钢轨表面缺陷；图像分割 中图分类号：TP391．41 TH89 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：5l0．80 Background differencing·-based high-speed rail surface defect image segmentation He Zhendong 一，Wang Yaonan ，Liu Jie。Yin Feng ， ( ．College of Electrical and Information Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China； 2．College of Electrical and Information Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China； 3．College ofInformation Engineering，Xiangtan University，Xiangtan 411105，China) Abstract：Illumination variation，reflection inequality and limited features existing in high·speed rail surface images make the automated visual inspection task extremely difficult．In order to separate the defects from complex rail surface images in high speed motion process， according to the fact that the rail surface image has the characteristic of basically unchanged pixel value Mong the rail direction，the background model of th