一种不锈钢材料表面酸洗程度检测方法与流程

本发明涉及数据识别，具体涉及一种不锈钢材料表面酸洗程度检测方法。

背景技术：

1、不锈钢的生产工艺流程中包含一项退火酸洗的工艺，酸洗的主要目的是为了去除热轧表面的氧化膜，使热轧表面生成一种保护膜，但是对热轧材料进行酸洗过程中难免会产生欠酸洗和过酸洗等缺陷；过酸洗的不锈钢材料表面纹理细腻密集，欠酸洗的不锈钢材料表面出现斑驳和凹坑；不管是欠酸洗还是过酸洗都会影响不锈钢材料使用性能。

2、由于不锈钢的过酸洗膜和欠酸膜和正常酸洗膜存在明显区别，因此基于图像处理的酸洗程度检测成为不锈钢材料酸洗邻域的研究热点方向之一；现有技术在对酸洗程度检测检测时，在稳定环境下能够取得良好的检测效果，但是当遇到非特定环境时，比如背景颜色变化、存在光照或噪声等影响时，会造成检测精确度低下，无法准确判断是否酸洗异常。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种不锈钢材料表面酸洗程度检测方法，以解决相关技术中，在对不锈钢材料的酸洗程度检测时存在检测精确度低下，以及无法准确判断是否酸洗异常的技术问题；有鉴于此，本发明通过以下方案予以实现。

2、一种不锈钢材料表面酸洗程度检测方法，包括以下步骤：

3、获取热轧酸洗后的不锈钢材料表面的灰度图像；

4、对所述灰度图像进行连通域检测获取所述灰度图像中的多个连通域；

5、获取每个所述连通域的灰度直方图，根据每个所述灰度直方图的灰度级对每个所述灰度直方图进行灰度级压缩获取每个连通域中像素点的灰度值；

6、获取每个所述连通域中每个像素点的灰度梯度方向角；根据每个所述连通域中每个像素点的灰度梯度方向角和每个灰度梯度方向角中包含像素点频数获取每个所述连通域中每一个灰度梯度方向的像素点占比；

7、获取每个所述连通域中每一个灰度梯度方向的灰度共生矩阵，根据所述灰度共生矩阵获取该连通域中每一个灰度梯度方向的第一能量特征值；

8、根据每个所述连通域中每一个灰度梯度方向的第一能量特征值和像素点占比获取每个所述连通域的第二能量特征值；

9、根据每个所述连通域的第二能量特征值获取所述灰度图像的能量特征均值，根据所述灰度图像的能量特征均值获取所述不锈钢材料表面的酸洗程度。

10、优选地，对所述灰度图像进行连通域检测获取所述灰度图像中的多个连通域的过程中还包括：

11、获取所述灰度图像中灰度值最小的像素点作为第一种子点，获取所述第一种子点的邻域像素点，根据所述第一种子点与所述邻域像素点的灰度值获取第一个连通域；

12、获取除第一个连通域外的灰度图像中灰度值最小的像素点最为第二种子点，根据所述第二种子点与所述第二种子点的邻域像素点的灰度值获取第二个连通域；

13、获取除第一个连通域和第二个连通域外的灰度图像中灰度值最小的像素点最为第三种子点，根据第三种子点与所述第三种子点的邻域像素点的灰度值获取第三个连通域；重复上述步骤获取所述灰度图像中的全部连通域。

14、更优选地，根据所述第一种子点与所述邻域像素点的灰度值获取第一个连通域的过程中还包括：

15、获取所述第一种子点的8邻域像素点；

16、获取每个所述8邻域像素点与所述第一种子点的灰度值差值；

17、设定灰度值差值的阈值，当所述灰度值差值小于所述阈值时，将所述灰度值差值对应的8邻域像素点与所述第一种子点连通；

18、继续以所述第一种子点为中心像素点获取所述第一种子点的8邻域像素点，获取每个所述16邻域像素点与所述第一种子点的灰度值差值；当所述灰度值差值小于所述阈值时，将所述灰度值差值对应的16邻域像素点与所述第一种子点连通；

19、继续以所述第一种子点为中心像素点向外扩展获取外层邻域；直到所述外层邻域中不存在灰度值差值小于所述阈值的像素点时结束上述操作，并将满足灰度值差值小于所述阈值的全部像素点与所述第一种子点连通获得所述第一个连通域。

20、优选地，所述像素点的灰度梯度方向角通过下式确定：

21、

22、式中，为像素点在水平方向的灰度梯度值；为像素点在竖直方向的灰度梯度值。

23、更优选地，所述不同灰度梯度方向包括0度方向、45度方向、90度方向和135度方向。

24、更优选地，所述连通域的第二能量特征值通过下式确定：

25、

26、式中，为连通域的第二能量特征值；为连通域中灰度梯度方向为0度方向时所占的像素点占比；为连通域中0度灰度梯度方向的灰度共生矩阵的第一能量特征值；为连通域中灰度梯度方向为45度方向时所占的像素点占比；为连通域中45度灰度梯度方向的灰度共生矩阵的第一能量特征值；为连通域中灰度梯度方向为90度方向时所占的像素点占比；为连通域中90度灰度梯度方向的灰度共生矩阵的第一能量特征值；为连通域中灰度梯度方向为135度方向时所占的像素点占比；为连通域中135度灰度梯度方向的灰度共生矩阵的第一能量特征值。

27、更优选地，所述灰度图像的能量特征均值通过下式确定：

28、

29、式中，为灰度图像的能量特征均值；为灰度图像中第个连通域的第二能量特征值。

30、更优选地，获取所述不锈钢材料表面的酸洗程度的过程中还包括对所述灰度图像的能量特征均值进行归一化处理，归一化处理的灰度图像的能量特征均值通过下式确定：

31、

32、式中，为归一化处理的灰度图像的能量特征均值；为灰度图像的能量特征均值；为指数函数。

33、更优选地，获取所述不锈钢材料表面的酸洗程度的过程中还包括设定第一阈值和第二阈值；当所述归一化处理的灰度图像的能量特征均值大于所述第一阈值时，所述灰度图像对应的不锈钢材表面酸洗程度为过酸洗；当所述归一化处理的灰度图像的能量特征均值小于所述第二阈值时，所述灰度图像对应的不锈钢材表面酸洗程度为欠酸洗。

34、更优选地，所述第一阈值为0.7，所述第二阈值为0.3。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、本发明提供了一种不锈钢材料表面酸洗程度检测方法，该检测方法包括获取热轧酸洗后的不锈钢材料表面的灰度图像；对灰度图像进行连通域检测获取灰度图像中的多个连通域；由此可获得灰度图像中的多个连通域；进一步地，获取每个连通域的灰度直方图，根据每个灰度直方图的灰度级对每个灰度直方图进行灰度级压缩获取每个连通域中像素点的灰度值；由此可完成对每个连通域的灰度级压缩；进一步地，获取每个连通域中每个像素点的灰度梯度方向角；根据每个连通域中每个像素点的灰度梯度方向角和每个灰度梯度方向角中包含像素点频数获取每个连通域中每一个灰度梯度方向的像素点占比；进一步地，获取每个连通域中每一个灰度梯度方向的灰度共生矩阵，根据灰度共生矩阵可确定该连通域中每一个灰度梯度方向的第一能量特征值；进一步地，根据每个连通域中每一个灰度梯度方向的第一能量特征值和像素点占比可获得每个连通域的第二能量特征值；由此，可根据每个连通域的第二能量特征值获取灰度图像的能量特征均值，并根据灰度图像的能量特征均值获取不锈钢材料表面的酸洗程度；本发明解决了相关技术中，在对不锈钢材料的酸洗程度检测时存在检测精确度低下，以及无法准确判断是否酸洗异常的技术问题。