飞机发动机损伤图像的分割处理

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m第 2卷 6第期4020 8年8

中月国民大航学学报JOUR NA L VI AIVOF C I LTA IN O ERSV TY UN II OF CI HANV 0. 6I N4o 2 .A uut 02 gs,08

飞机发动机伤损图像的分处割理徐越罗云林，

. 1 (国民航大中工学程技术训练中，天津心 030; . 0 302国中航大学航空民自化动学院，津 3天0 0) 0 03摘

要在形态：学边检测缘子的基础上算，合综应用了态形学中的腐蚀和膨胀，出了一改进的多尺种形态边缘度检测 提算法，到得修的正边缘检测子，算减了图像边缘检测轻的模糊性，有并效降低噪了声对边检测的影缘响通过。实验得噪声到存条在件下为理较想的图，像验了该算证的法行性和可效性有。 关键词：空发机动；航内窥测检；图像分割；尺多形度态学中分图类： 2号1 5 V3 . 9文献标识： A码文编号章： 15 00( 80—00 1 13 0— 002 0)4 0 1 -0

S g e ttn P o e s ng o r eg n f c s I ae e m na i cr si fA eo n eieD et m g oXU e .uY LU O n—i。 Yu l( nn ier gT.c n lgriigC e,nAU Tja3 0n 0C,i a 1 n egi eho yoTna ne tr CCi, i 03 hn0; Enn C2l .gl oe roniu l acisA&v io nie rg CCU,i nj300,n h)e fA eoa t Mehnc a icc En gen,i snA Ta i 0 30 Cai nAb ta tOn h b s sfd e e e t n r tpr f s rc: e t ia oe g d tci eoa o o m p oo o ny cmb nn wt o h m lc l x gas o da o r hgl ad o ii g i p h o or i a e pni n n m oh lg c lor so .mp o e h—c lr hl g cleg e ten ag r h i r sn e .h o e dtp roo i a ro i nAn riv d u m aie mo oo i dae d cti o i m lspe e t d T e c rc e c s

p ot ge e et no e ao s a o tei e, h uz ns fi g d ed t cin i w e r cdd a dn ie wa e v dd e dtic p trr r ban d te fz i e so o a m e ge ee t l b e u e n os s rm e o o el fi n l .h x e m t edmo s r e fta i i t n f ic e eso eag r h fce tT e e pr nse nt a t esl y a de ft n s ft l o t.mi y i h e bie vh i eK r s:e o n ei oe c p c i s ten; g i em ett n;m tu asemo lhg y w do a r e ng b r;so i n pc oi mae sg n i aol—c r ooi l p y

近年，来由于发动机运使行用过中程的安全性、可的关注，传的边缘统测检法算 R,br算子、o e如 e s to bS l

性靠要求和开视情展维修方式的需要促，了各使种发算子 a、li分算子等微用梯度利大值， Lpa最a cn二阶导或机动诊断技术的展发内窥，检日渐测成为发动故障机数过 0值，点选合取适的阀值来取获像边图缘 或，些这检测技术的流主，在航空动机发护维中用应越越广来算 法管尽实时 l较好，但生抗干扰差，性不能效克有服 泛噪，极大推地动了动发故机障断诊和监测工 的顺作利声响影。近来年出现一了些新的边检缘测方法，如小波进行于。窥内测过检程中光线 、分头辨率等条的件变化、神法经网法、络糊模测法、检S 镜由 I边检测缘算子

制F约，图总不像很理是想，所对损以伤片的图处理关是等。数学形学是态种用于一线形图像处非和分析理的，也键是基础本，文采图用处像理术技对图进行片处了理论，它摒弃了传统数的值模建分析及的观点，以 是理几，较好地提取用了于障诊断故特的征数参。何学基为础的基本思，利用想一个结构元 去探素测另一

个像图，看否能是够这个将结构元素很好填地放在

1像边图检测缘

像图内部，同时验证填放结构元素的方法是否效，所有

有形态处学都基理于放填结构元的概素。主要念方法多度法，o尺2a法形和态学

梯度法等。态梯学 Tp h t形边检缘测是图处像理的中要重容。一内面方，图像有：图像同不时，结元构的边缘往对应往于生成图像物的理世界中对象重的要 法度对构元结的选取要求很素高 ,特，征如何几的体界边；另一方面，边缘测使图检像处素的选取工作量很大，且此方 法对噪声非常敏感；

2 a o是利用开法运闭进行边算检缘测，所得果结理的据量数大大少减，有利于后续的特征提取和模式T p ht需多度尺法一是种好较的方法， 别。识此因边对检测缘法算研的得究到了广 泛而持比久较粗糙，进行化；细收稿期日： 0 80- 0修回日：0期8 0—2 2-5 1; 020 -7作者简0介：徐 (越9 1女，)1 一，8天津人，助教，士硕究研生，研究方向导为航、导制与控.制

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中国民航大学学报20 08年8月 对声有较噪好抑的作制用，但尺度大的小取因选像图异。而 2尺多形态学度边检测缘图水平 1锥形结构元素 g 和直垂锥形结构元素 g

:2形1态边缘学测算子检

.F i .Le e rae e g1 v lt p lem e gt ld np i h uns p r e e et g n a gr et s t e ml zna

图像中对象图像特及征接取直决形状，于数学态学形的目的是在时域空研间形状究，所形以态学适用

分3割方法用通应观过察量大的内窥像图，发现像中图伤损域区

于图处理像形。态算运中的腐、蚀胀、、膨开是闭于基集合的算运，这些在算运中构结元素有具常非键关的作,用调它图整像特征变换的几何结构。

的缘信边通息常较景背域区丰，富此本因系设统计如基于度形灰态换变边的缘测算子有膨检胀边缘检下分割法算 测：算子腐蚀、缘检边测子算和形态度梯边检测缘算子。 1首先对内窥图像进行 边缘检测，转换二为值 )

并厂设为灰度像图，结为构素元，和。分别表代态形运图像 二。图值像分别向水平和垂直向上方投，每影 g。将从算中膨的胀腐蚀和算运符号，rc为像像元图坐标个投影，图的两端分别开始搜索搜，索至第1影投值(, )个这边些缘测检子分别定算为义 大于： t的点时下其位记置 可，以

得到、Y、 2 4则、 y这 灰膨度边胀缘测检算子个点，掉去原图上≤像≥ y Y、、 y、≥y≤的部分

( f①=g( )f,rC ) Cr -,)

( )((,)1 ( y图像上点为的坐标 ) ,就可除大部去分景背像图。

灰度腐蚀边检测缘算子 c i (,)( o g,() rc一厂厂) rc 灰形度态梯度缘检边测算子 L

z2对步骤得到的 1像图方直进图行析，分 )如)果直

方图双峰是型，采用双则峰对图法进像分割行。 3果如直方图是多峰型，把图像按标进坐行 )4则

( )等份块分， 3对一子图每进行分像析。 式( )基于态膨胀，形得到的图像缘信号边较是 1所4判子图像直方断图否是为双峰，)若则进是分行弱，出现图像了模的糊缘边； ( )式是基2于形腐态，蚀虽 割，否则对子该图像续进行继4等分块，至出份现 直然所得 的到图像边缘信号强较，但相应也增了强噪声。峰双。 22多尺度缘检测边法算 .5对于峰单型图像峰或宽广而平谷坦的图像，采 由于航 )空动发机内窥图像具 有声强噪、照光不均用基于sFe评价函数的值分阈。割i rh 的特点，采用尺多度形态学边缘检算法来测提取窥内图2为窥内图分像割例实，中：a2、 b 2其 (图 )图( )图像的缘。边为去除背景的后窥图内； 2像c、 2 分d别为其图 )(图( )可 )(因此应采 用尺度形多学态是种一非线性滤波方法在边缘，检 直图方， 出看图 a2直方为多图峰形，

c

g①,) (o(g,() cg) crf )rC= - C e

而(但)有测上对边缘方向不感敏，且能很在大度程上抑制噪声自应适阈值分法割，图 2 b的方直图虽多峰 的，谷波平坦因此采，用基 于seF价评函数的阈分值i hr探和测真正的边缘。 ()图 (图)尺多形态度学边缘检测就是，利大用小同不的结 方割法； e2、 f为2分割的图像。后从图 2中可采用本的分割算法对内窥图文像进分行，割果效较构素去元取提像的边缘图征。特对于 1个给定的结构知，理想 元。素列序f 12}如…所果 g均有相同有形状且 gI,,,l i尺寸随 i 大单而调 增大，序称

列 一}个多尺度增则为

列，序同大不小结的构素可元用于抽取在不同度尺的上征。特大尺度结的元构素去噪能声强力，但检测所的边较粗缘；小尺度的结构素元除噪去声的能力弱，

4结语

图像缘检测是图边处像和计理机算觉视的一个重要研究方向，本文用形态多尺度做边缘测检一种是较 但能测到好检边缘细的节。理用利大小尺 的结度 合构并提出一了改种进的方法，其克服了典经微 素元行边缘检测，进就可噪在抑制声同时较地识好新别的方法，分缘检测边算法抗干能扰小及力代边缘现测检法算运边缘， 图如所示 1。

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徐，越云：林机发动损机图伤的像分 处理割罗飞( )a损伤区图 1域()b损区域伤 2图

( ) )(直 方图 d图 b

的 ) a分(后的割二图值 e (图)

() b分割 f图 )(

2图窥内图像分实割例F i. oBe c pi p ci n emp sl g 2rs o c i te o xns e

复算杂问题的，具有较好的实时、性抗干性扰和位准[定刘循志，]3胜多游 性确，实结验果看有一来定实用性。从 ( )6 3:—8 -5【]5 AHTS C MAL KKY,N PA umt:4 BAB O H, A VA I 一l i

参考献文：[ 1]娇茹孟发动空机窥内伤识损别系统究研[_航 D1天津 国民用：航空学中院，0 52. 0dt c【o a ne cgRi,o 8 93 (0:1 et nJ P t r eotn 19n, 1 ) 4 ei t J i1] I[ I E, L N RG工MiiH merhre 5 K￣TRJI I WO T L nmL ur r,t

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[i丁莉. 2芬]器机视觉航在空动发内窥检机中测的应用研究 1[D .天津： 中国民用航空院学，04 2 0.

(责任编

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