帶鋼表面缺陷圖像脈沖與高斯噪聲的濾除研究.pdf

1、毋庸置疑，鋼是工業(yè)中的糧食，而冷軋帶鋼又是鋼鐵工業(yè)的主要產(chǎn)品之一。它不僅是軍事、造船、航空航天、機械制造、化工等行業(yè)的重要原材料，而且在汽車、家電等人們生活所必需的產(chǎn)品中得到了廣泛的運用。但由于表面缺陷的存在，帶鋼的質(zhì)量受到了很大影響。對其進行實時的監(jiān)控，是提高其質(zhì)量的重要手段。因此快速發(fā)展準確的帶鋼表面缺陷檢測系統(tǒng)十分必要。
　　檢測系統(tǒng)在成像過程中不可避免的受到噪聲的影響，使用CCD圖像傳感器獲取圖像、光照程度、傳感器溫度、信

2、號處理電路等是生成圖像中產(chǎn)生大量噪聲的主要因素。噪聲會使圖像變得模糊，很可能被認為是產(chǎn)品缺陷，從而造成系統(tǒng)可信度下降。所以在缺陷檢測的預(yù)處理階段對圖像的去噪處理就顯得尤為重要。
　　首先，針對脈沖噪聲，文中研究了傳統(tǒng)中值濾波的基本原理及其改進方法的特性和存在的問題，并結(jié)合脈沖噪聲以及帶鋼表面缺陷圖像之間的特點提出了基于雙閾值準則的濾波算法（TTNA，Two Threshold Norm Algorithm）。該算法的最大特點是將噪

3、聲點和非噪聲點很好的區(qū)分開，然后進行中值濾波。通過大量的仿真實驗驗證了該方法的有效性，在噪聲去除和保護細節(jié)方面都取得了明顯優(yōu)于傳統(tǒng)濾波方法的效果，而且在噪聲污染不太大的情況下具有普遍適用性，有一定的工程應(yīng)用價值。
　　其次，針對高斯噪聲，文中研究了小波閾值降噪法和基于貝葉斯估計理論的小波域降噪方法。閾值法由于其實現(xiàn)的簡潔性而得到了廣泛應(yīng)用，但是閾值函數(shù)的構(gòu)造具有一定盲目性，閾值也有其自身的缺點，這就影響了閾值法的降噪效果?；谪惾~

4、斯估計理論的小波域降噪方法取得了比閾值法要好的降噪效果，但是該類方法一般都有比較復(fù)雜的先驗概率模型，因而存在計算量大的問題。針對該問題，本文提出了一種簡化模型的改進方法，該方法將原始圖像小波變換系數(shù)視為零均值的高斯分布，并用極大后驗估計從含噪圖像小波變換系數(shù)中對其進行估計，最后用平滑處理濾除重構(gòu)圖像的殘余噪聲。通過對抬頭紋等典型的帶鋼表面缺陷圖像進行實驗，驗證了該方法的有效性，在帶鋼表面缺陷檢測系統(tǒng)中可有效的濾除高斯噪聲。
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