(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211249763.0 (22)申请日 2022.10.12 (71)申请人 电子科技大 学 地址 611731 四川省成 都市高新区 （西区） 西源大道 2006号 (72)发明人 李胜平　陈南慧　张杰　白利兵　 (74)专利代理 机构 成都行之智 信知识产权代理 有限公司 5125 6 专利代理师 温利平 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/13(2017.01) G06T 7/33(2017.01) G06T 5/30(2006.01) G06V 10/74(2022.01)G06N 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种混合驱动下的多向激励磁光图像配准 方法 (57)摘要 本发明公开了一种混合驱动下的多向激励 磁光图像配准方法， 通过磁光 成像设备采集多向 激励下铁磁性材料表面的缺陷磁场分布信息， 得 到参考图像和浮动图像， 根据梯度算子提取两图 的缺陷轮廓。 对浮动图像缺陷轮廓进行空间变 换， 再与参考图像缺陷轮廓进行或运算和形态学 闭合操作， 得到一张形状闭合的缺陷轮廓图。 通 过缺陷漏磁场模型正演可得到缺陷轮廓图的漏 磁场分布图， 再计算参考图像与模 型生成的漏磁 场分布图的相似性测度。 最后通过优化搜索算法 不断更新空间变换参数， 相似性测度达到最大 时， 则配准成功。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115482237 A 2022.12.16 CN 115482237 A 1.一种混合驱动下的多向激励磁光图像 配准方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)、 在不同方向的直流激励下， 使用磁光成像设备对被测试件上的缺陷信息进行采 集， 获取同一缺陷位置处某一个方向的磁光图像作为参考图像A， 另外一个方向的磁光图像 为浮动图像B； (2)、 使用梯度算子对参考图像A和浮动图像B进行处理， 提取了缺陷轮廓参考图像As和 缺陷轮廓浮动图像Bs； (3)、 对缺陷轮廓浮动图像Bs进行空间变换； (3.1)、 设置刚性变换矩阵Tran； 其中， Δx为在x轴上平 移的像素， Δy为在y轴上平 移的像素， Δθ 为旋转的角度； (3.2)、 根据刚性变 换矩阵对 缺陷轮廓浮动图像Bs进行平移和旋转变 换， 其变换参数为： ΔR＝[Δx,Δy,Δθ ]， 从而得到变换后的浮动图像Btran： Btran＝Bs·Tran (4)、 将缺陷轮廓参考图像As与变换后的浮动图像Btran先进行像素或运算， 再进行形态 学闭操作， 得到一个闭合的缺陷轮廓图像C； (5)、 使用 漏磁场正演模型模拟计算缺陷轮廓图像C的漏磁场分布， 从而得到缺陷漏磁 分布图D； (6)、 采用相似性测度函数对缺陷漏磁分布图D与参考图像A进行相似性计算， 得到相似 性测度； (7)、 采用粒子群优化算法寻找使相似性测度达到最优的变换参数， 如果迭代终止， 进 入步骤(8)； 否则更改变换参数， 然后返回步骤(3.2)， 继续寻找使相似性测度达到最优的变 换参数； (8)、 输出最优变换参数， 并通过刚性变换矩阵对缺陷轮廓浮动图像Bs进行平移和旋转 变换， 最终输出配准后的浮动图像Bafter。 2.根据权利要求1所述的一种混合驱动下的多向激励磁光图像配准方法， 其特征在于， 所述漏磁场正演模型包括但不限于磁偶极子模型、 有限元模型、 螺线管模型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115482237 A 2一种混合驱动下的多向激励磁光图像配准方 法 技术领域 [0001]本发明属于图像配准技术领域， 更为具体地讲， 涉及一种基于图像数据与模型混 合驱动的多向激励磁光图像 配准方法。 背景技术 [0002]磁光成像技术是近30年发展起来的一种基于漏磁检测的铁磁性材料缺陷无损检 测技术， 相较于传统无损检测方法， 该方法具有检测速度快、 可靠性高、 结果可视化和易于 自动化等优点， 可用于对铁磁性试件上 的缺陷进行可视化检测， 是漏磁检测领域的研究热 点。 [0003]由于漏磁成像 的原理特性， 缺陷在单向磁场激励下， 只有垂直于磁场方向的缺陷 轮廓对激励敏感， 无法通过单方向的磁场激励获得完整有效的缺陷信息， 因此需要融合多 向磁场激励下的数据， 以获取更加精确的缺陷信息。 然而在实际工程应用中， 由于存在工件 平整度不够、 结构性限制等情况， 主要通过对缺陷进行多次不同方向直流激励来获取磁光 图像。 在此前提下， 采集的图像存在空间上的位置偏移， 要融合多向激励下的缺陷信息， 首 先要解决的就是漏磁图像几何配准的问题。 [0004]传统的图像配准的方法主要分为两种： 基于特征的图像配准方法和基于灰度的图 像配准方法。 基于特征 的配准方法需要两图之间有明确的特征点映射关系， 然而磁光图像 在成像过程中， 由于漏磁原理导致的磁场畸变， 生成的图像中缺陷的边界较为模糊， 存在无 法准确提取特征点、 且特征点无法准确匹配等问题， 将 影响图像配准的精度。 基于灰度的图 像配准方法利用图像本身 灰度统计信息来度量图像的相似程度， 而磁光成像过程中受漏磁 耦合的影响， 在不同方向磁场激励下得到的磁光图像存在一定的形状畸变， 同一缺陷的不 同磁光图像对应区域灰度值相差较大， 会导致算法失效， 因此该方法同样不适用于多向激 励下漏磁图像的配准。 发明内容 [0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种混合驱动下的多向激励磁光图 像配准方法， 实现多向磁场激励下缺陷磁光图像的高精度、 高鲁棒 性的配准。 [0006]为实现上述发明目的， 本发明一种混合驱动下的多向激励磁光图像配准方法， 其 特征在于， 包括以下步骤： [0007](1)、 在不同方向的直流激励下， 使用磁光成像设备对被测试件上的缺陷信息进行 采集， 获取同一缺陷位置处某 一个方向的磁光图像作为参考图像A， 另外一个方向的磁光图 像为浮动图像B； [0008](2)、 使用梯度算子对参考图像A和浮动图像B进行处理， 提取了缺陷轮廓参考图像 As和缺陷轮廓浮动图像Bs； [0009](3)、 对缺陷轮廓浮动图像Bs进行空间变换； [0010](3.1)、 设置刚性变换矩阵Tran；说　明　书 1/6 页 3 CN 115482237 A 3