(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 202211194771.X (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 江苏美克美斯自动化科技有限责任 公司 地址 226000 江苏省南 通市开发区星湖大 道1692号21(22)幢16011室 (72)发明人 许海芬　 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 5/00(2006.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/82(2022.01) (54)发明名称 用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测 方法 (57)摘要 本发明涉及数据处理技术领域， 具体涉及一 种用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测方 法， 该方法获取钢轨图像的灰度图像， 根据灰度 图像中每行像素点的灰度均值获取每行的自适 应权值， 利用自适应权值对每个像素点进行去噪 增强， 得到去噪增强后的钢轨图像； 获取去噪增 强后的钢轨图像的第一灰度图像， 根据第一灰度 图像中每行像素点的第三灰度均值， 得到多个疑 似缺陷图像块； 将每个疑似缺陷图像块中的像素 点划分为正 常像素点和异常像素点， 根据每个疑 似缺陷图像块中的异常像素点确认 缺陷区域， 完 成钢轨图像的缺陷检测。 通过对钢轨图像进行自 适应权值去噪增强， 对缺陷像素点进行自适应识 别， 以精准获取钢轨图像中的缺陷区域。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115272334 A 2022.11.01 CN 115272334 A 1.用于复杂背景 下的钢轨表面 微小缺陷检测方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 采集铁路轨道上的钢轨表面图像， 对所述钢轨表面图像进行语义分割得到钢轨图像； 获取钢轨 图像的灰度图像， 以灰度图像的左下角为原点建立平面坐标系， 且灰度图像 在平面坐标系的第一象限； 在平面坐标系 下， 分别计算灰度图像中每行像素点的第一灰度 均值； 对每行中灰度值大于对应行 的第一灰度均值的像素点进行标记， 计算每行标记的像 素点的第二灰度均值， 作为标准灰度均值， 构建标准灰度均值集合； 根据标准灰度均值集合 获取灰度图像中每行像素点的自适应权值， 利用自适应权值对相对应行的每个像素点进 行 去噪增强， 得到对应 像素点的更新灰度值， 进 而得到去噪增强后的钢轨图像； 获取去噪增强后的钢轨图像的第 一灰度图像， 分别计算第 一灰度图像中每行像素点的 第三灰度均值， 得到第三灰度均值的平均值， 将第一灰度图像中灰度值小于平均值的像素 点作为缺陷像素点， 基于缺陷像素点得到多个疑似缺陷图像块； 根据相邻像素点的灰度差值将当前疑似缺陷图像块中的像素点划分为正常像素点和 异常像素点， 根据异常像素点的邻域像素点对该异常像素点进行优化判断， 当当前疑似缺 陷图像块存在异常像素点时， 确认当前疑似缺陷图像块为缺陷区域； 确认每个疑似缺陷图 像块， 以完成钢轨图像的缺陷检测。 2.如权利要求1所述的用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测方法， 其特征在于， 所 述根据标准灰度均值 集合获取灰度图像中每行像素点的自适应权值的方法， 包括： 由相邻三行像素点的标准灰度均值， 计算标准灰度均值的和， 将每行像素点的标准灰 度均值与标准灰度均值的和的比值作为对应行的自适应权值。 3.如权利要求1所述的用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测方法， 其特征在于， 所 述利用自适应权值对相对应行的每个像素点进行去噪增强， 得到对应像素点的更新灰度值 的方法， 包括： 获取当前像素点的八邻域内的其他像素点， 分别将相行的其他像素点的灰度值相加得 到灰度值总和， 利用每行 的灰度值总和与对应的自适应权值进行加权求和， 将行数与加权 求和的比值作为当前像素点的更新灰度值。 4.如权利要求1所述的用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测方法， 其特征在于， 所 述根据相邻像素点的灰度差值将当前疑似缺陷图像块中的像素点划分为正常像素点和异 常像素点的方法， 包括： 以当前疑似缺陷区域中灰度值最小的像素点为起始点， 且将起始点作为异常像素点， 对于起始点所在行的左相 邻像素点和右相 邻像素点， 计算相 邻像素点与起始 点之间的第一 灰度差值绝对值， 将第一灰度差值绝对值与该行的标准灰度均值的比值作为起始点与相 邻 像素点的第一相似概率； 当第一相似概率小于第一相似概率阈值时， 确认左相邻像素点和 右相邻像素点都是异常像素点， 否则为 正常像素点； 对于起始点的上相邻像素点和下相邻像素点， 分别计算相邻 像素点与起始点的灰度差 值、 以及相邻像素点与起始点所在行的标准灰度均值的第一差值和标准灰度均值的平均 值； 计算第一差值与灰度差值之间的差值绝对值， 将差值绝对值与标准灰度均值的平均值 的比值作为起始 点与相邻像素点的第二相似概率； 当第二相似概率小于第二相似概率阈值 时， 确认上相邻像素点和下相邻像素点都是异常像素点， 否则为 正常像素点。 5.如权利要求1所述的用于复杂背景下的钢轨表面微小缺陷检测方法， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115272334 A 2述根据异常像素点的邻域像素点对该异常像素点进行优化判断的方法， 包括： 以异常像素点为窗口的中心像素点， 统计窗口内的其他异常像素点的数量， 当数量超 过数量阈值时， 确认该异常像素点 为异常像素点， 否则， 确认该异常像素点 为正常像素点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115272334 A 3