摘要: 管道作为工业、核设施、石油天然气等领域中常用的物料输送手段,在使用过程中
极易出现各类缺陷,传统的人工检测存在准确率低、效率低、成本高等缺点,采用数字图像处理
技术可以对管道图像进行自动检测与分类,有效克服上述缺点。首先使用图像增强、图像分割、
数学形态学以及边界跟踪对图像进行预处理,在提取出缺陷区域的尺寸、形状和纹理特征后,选
择圆形度、凸度、离心率、熵、相关性和聚集度作为模式识别的特征向量,最后综合使用基于粒
子群优化的K-means 聚类分析和统计模式识别分类器进行分类。使用文中的图像预处理算法可以
成功的将管道缺陷提取出来,达到管道缺陷自动检测的目的。基于粒子群优化的K-means 聚类分
析成功的将管道缺陷图像归为裂纹缺陷、管接头缺陷和孔形腐蚀三类,相比于传统K-means 算法,
聚类准确率分别提高9%、16.7%、12.5%。综合使用基于粒子群优化的K-means 聚类分析和统计
模式识别分类器对管道缺陷进行分类,三类缺陷的分类准确率均在80%以上,其中管接头缺陷和
孔形腐蚀的准确率达到90%以上。综上,综合集成出了一套基于数字图像处理技术的管道缺陷自
动检测与分类算法方案,实验结果表明,该算法方案具有自动化程度高、通用性强、准确率高的
特点。