高溫鍛件紅外圖像增強的算法研究.pdf

1、大型鍛件制造業(yè)是一個非常重要的行業(yè)，不僅是我國經(jīng)濟建設(shè)與發(fā)展的支柱行業(yè)，也是我國重型裝備制造業(yè)的基石。大型鍛件的生產(chǎn)制造特點是噸位重、體積大及形狀不規(guī)則，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，生產(chǎn)工序工藝多、復(fù)雜，整個周期比較長，而且大多是單件小批量生產(chǎn)，因此容易造成鍛造成品不合格或者成品率低。在鍛造過程中，鍛件的溫度場是決定鍛造壓力、壓下量、鍛壓次數(shù)、回爐時間及終鍛溫度等關(guān)鍵參數(shù)的重要依據(jù)，是決定后續(xù)鍛造工藝及熱處理工藝的根本基礎(chǔ)，對于有效提高成品率和材料、

2、能源利用率具有極其重大的意義。而對于大型熱態(tài)鍛件，想要獲得被測物體溫度場的同時又能具備較高的測溫精度，首先必須采用紅外熱像儀測溫技術(shù)獲取熱態(tài)鍛件的紅外圖像，然后對獲取的紅外圖像進行后期增強處理，以期獲得鍛件最準確的溫度場分布。
　　由于高溫鍛件受生產(chǎn)過程中惡劣環(huán)境因素的影響，采集的圖像往往會出現(xiàn)各種各樣的噪聲、畸變及模糊等，從而導(dǎo)致圖像檢測分析的精確度嚴重降低。為了打破成像系統(tǒng)固有分辨率的限制，提高高溫鍛件紅外圖像質(zhì)量，分別針對彩

3、色紅外圖像與灰度紅外圖像進行增強處理。首先對紅外熱像儀獲取的高溫鍛件的彩色紅外熱圖像進行增強處理，增強處理的紅外熱圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像后，再對灰度圖像進行相應(yīng)的增強處理。
　　針對高溫鍛件的彩色紅外熱圖像，提出基于學習的非下采樣Contourlet變換(NSCT)與邊緣平滑先驗相結(jié)合的紅外圖像超分辨率方法。該方法是基于這樣一個事實：在一個非下采樣塔層中，每個粗分解層的系數(shù)都與下面一層類似方向的系數(shù)相關(guān)。將采用Lorentzian誤差

4、標準對學習過程中可能的離群值進行消除，而且光滑邊緣的平滑可以利用軟邊緣平滑先驗作為正則化參數(shù)來保留邊緣信息。實驗結(jié)果證實該方法對大型鍛件彩色紅外圖像進行增強處理時具有更好的分辨率與最低的復(fù)雜性。
　　彩色紅外圖像增強后，還需要針對圖像噪聲等問題進一步處理，本文將彩色圖像處理后的圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖像做了進一步增強，灰度紅外圖像增強處理的目的是消除圖像噪聲及改善細節(jié)信息，而且能最大限度地保留邊緣信息和增加圖像的清晰度，針對高溫鍛件的灰度

5、紅外圖像，提出基于小波與雙三次插值相結(jié)合的紅外圖像增強方法。它利用離散小波將原圖像分解成低頻子帶與高頻子帶，然后對原圖像及這些子帶分別進行雙三次插值；同時提出增加一個中間步驟來估算高頻子帶，即是扣除原低分辯圖像和插值后的LL子帶中的相同成分而得到不同成分的圖像(高頻成分)，然后利用不同成分的圖像對高頻子帶LH、HL及HH分別進行校正融合；并通過小波逆變換對這些圖像進行融合重構(gòu)。實驗結(jié)果表明該方法不僅能夠有效地消除圖像噪聲及改善細節(jié)信息，