编码器光栅表面缺陷图像小波去噪.pdf

Computer Engineering and Applications计算机工程与应用
2013,49(16)179
编码器光栅表面缺陷图像小波去噪
王义文,冯超',刘献礼,廖益龙,权超健',梅恒2,林长友2
WANG Yiwen FENG Chao, LIU Xianli, LIAO Yilong, QUAN Chaojian, MEI Heng, LIN Changyou
1.哈尔滨理工大学机械动力工程学院,哈尔滨150080
2.长春禹衡光学有限公司,长春130012
1. School of Mechanical Power Engineering, Harbin University of Science Technology, Harbin 150080, China
2. Changchun Yuheng Optics Co, Ltd, Changchun 130012, China
/ANG Yiwen, FENG Chao, LIU Xianli, et al. Encoder circular grating surface defect image wavelet denoising. Comput-
er Engineering and Applications, 2013, 49(16): 179-182
Abstract: To improve the de-noising effects for circular grating surface defect image and easily detect defect image, improved
threshold value and threshing function are proposed for the de-noising of circular grating surface defect image by wavelet. A
new threshold on the respective scale decomposition can be obtained by introducing a shrinkage factor to improve the original
threshold value. Wavelet high frequency coefficients on the respective scale decomposition are processed by new threshing func-
tion. The denoised circular grating surface defect image is obtained by wavelet inverse transformation. Experimental results
show that compared to the hard and soft threshold method, this method has improved the PSNR, well keeps the defect image
edges and other details, enhances the edge contrat, and obtains a smoother image
Key words: circular grating: surface defect detection; shrinkage factor; threshing function, wavelet denoising
摘要:为了提高光栅表面缺陷图像的去噪效果,便于后续缺陷图像检测,通过改进阀值和阀值函数来实现对光栅表面缺
陷图像的小波去噪。通过引入一个收缩因子来改进原阀值,得到各分解尺度上的新阀值,利用新闲值函数对各尺度上的
小波高频系数进行值处理,经过小波避变换得到去噪后的光栅表面缺陷图像。实验结果表明,该方法与硬、软阀値法相
比,提高了峰值信噪比,较好地保留了缺陷图像的边錄等细节信息,增强了边缘对比度,且图像更平滑
关键词:光栅;表面缺陷检测;收缩因子;阀值函数;小波去噪
文献标志码:A中图分类号:TP391.41dol:10.378/1ss.1002-8331.1301-0373
像采集、存储以及传输的过程中,不可避免地受到噪声的
圆光栅作为光电编码器的核心元件,其检测质量直接污染,导致后续缺陷阳像处理受到影响,所以必须对采集
影响编码器的测量精度。目前高精度光栅表面缺陷的检到的光栅表面缺陷图像进行去噪处理。
测指标,如最小缺陷尺寸1m,全周扫描识别区径5mm,
由于小波变换具有低熵性、多分辨犖、去相关性和选
筛选速度6个/min,这就对检测质量和检测速度提出了更基灵活性等特点,使其被广泛应用于图像去噪。传统的
高要求。人工检测虽然具有智能性,但有如下缺点:工人硬阀值方法虽然可以很好地保留图像边缘等局部特征,但
心情、生理机能、工作环境、劳动报酬等因素影响检测精由于其阀值函数的不连续性,去噪图像会出现振铃、伪吉
度、效率和可靠性。基于数字图像处理技术的光栅表面缺布斯效应等视觉失真现象。软阀值方法可以使去噪图像
陷图像检测方法与人工检测方法相比,具有分辨ギ高、检平滑一些,但由于其存在恒定的偏差,会造成图像边缘模
測精度高、无损、非接触等优点。然而在光栅表面缺陷图糊等失真现象。目前,已经有很多学者针对特定图像进
基金项目:国家科技重大专项(No.2012ZX04001-041)。
作者简介:土义文(1972-),男,顽十生导师,教授,主要研究领域为数控加工、机械加工表面的无损检测和机电产品的设计与开发:冯超
(1988),男,硕十研究生,主要研究领域为数字图像技术及机电产品开发;刘献礼(1961-),男.博十生导师,教授.主要研究领域
为硬态切削、重型切削、清洁切削、刀具开发及机械加工检测:廖益龙(1988-),男,硕上:研究生,主要研究领域为数字图像技术及
机电产品开发;权超健(1987-),男,顸研究生,主要研究领域为数宁图像技术及机电产品开发。E-mail:choyounga163.com
收稿日期:2013-01-31修回H期:2013-06-14文章编号:1002-8331(2013)16-0179-04
CNKIHH:2013-05-03htpwww.nkmtai11.2127p201305031707.006tml