本发明涉及图像处理。更具体地，本发明涉及基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法。
背景技术：
1、输送带是煤矿工业输送系统中不可或缺的一部分，由于输送带需要持续不断地运输煤炭等物料，长时间的摩擦和物料的冲击会导致输送带内部的钢丝绳受损，甚至出现弯曲断裂的情况。因此，需要对输送带内部是否有损伤进行识别。x射线检测技术具有实时扫描成像和非接触性的特点，被广泛应用于输送带内部损伤的检测，该技术能够提供输送带内部结构的详细图像，帮助识别微小损伤，如钢丝绳的断头、接头状况、表面破损等。
2、公告号为cn117110330b的专利文件公开了一种输送带探伤检测方法、装置、设备及存储介质，其方法包括获取x射线装置传输的第一图像；获取参考图像；基于所述参考图像与所述第一图像对比，判断所述第一图像上是否存在颜色差异区域；若所述第一图像上存在所述颜色差异区域，则标记所述第一图像，获取所述颜色差异区域与所述初始位置的第一距离数值，并控制显示装置显示所述第一距离数值和所述颜色差异区域。
3、然而，上述专利文件是通过颜色差异进行判断，并不能解决在长时间的重物压迫和使用会导致钢丝绳逐渐失去原有的平直性，出现弯曲甚至断裂的情况的问题。由于钢丝绳在输送带内部密集且复杂地交织在一起，这使得对输送带内部损伤程度的检测的难度上升；而利用传统检测方法难以准确识别出这些细微的损伤，导致对输送带内部进行损伤程度的识别不够准确，从而忽视了输送带潜在的安全隐患。
技术实现思路
1、为解决利用传统检测方法难以准确识别出这些细微的损伤，导致对输送带内部进行损伤程度的识别不够准确，从而忽视了输送带潜在的安全隐患的问题，本发明提出基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，该方法包括以下步骤：
2、实时获取输送带内部的x射线图像的预处理图像；构建预处理图像的灰度直方图，并剔除背景像素点，得到仅含有钢丝绳像素点的目标图像，将钢丝绳像素点记为主像素点；构建目标图像的直角坐标系，得到各主像素点之间的夹角；基于目标图像中输送带运行方向角度，以及任意主像素点与邻接像素对的夹角之和，计算主像素点的异常概率，所述邻接像素对为与该主像素点不属于同一钢丝绳且与该主像素点相邻的两个像素点；将异常概率大于异常阈值的主像素点记为弯曲像素点；依据弯曲像素点的梯度值和异常概率对弯曲像素点进行聚类，得到若干个弯曲区域；基于任意弯曲区域中弯曲像素点占所有主像素点的比例，以及弯曲像素点的异常概率的均值，计算该弯曲区域的弯曲异常程度；将灰度直方图中灰度值处于断裂范围内的主像素点记为断裂像素点，将断裂像素点与预处理图像中背景像素点的数量之比作为断裂异常程度；将所述弯曲异常程度与断裂异常程度之和的归一化结果作为预处理图像的异常程度；根据异常程度的大小，以实现基于x射线检测的输送带内部损伤识别。
3、通过计算主像素点的异常概率，及时识别出可能的异常情况，将异常概率与设定的阈值相比较，更有效地判断哪些像素点是弯曲像素点，从而提前发现潜在的安全隐患；通过对弯曲像素点的聚类，能够集中识别出损伤区域，减少噪声干扰，提高分析效率；通过量化断裂异常程度，使得损伤评估更加科学和可操作，为决策提供数据支持；通过早期发现和识别输送带的损伤，可以减少故障停机时间和维修费用，从而降低整体的维护成本，提高生产效率；基于x射线的检测方法适用于各种不同类型的输送带，能够灵活应用于不同的工业环境中，提高了方法的通用性和适应性。
4、进一步地，所述预处理图像为通过均值滤波算法对x射线图像进行滤波去噪，再使用直方图均衡化算法对去噪后的x射线图像进行均衡，得到预处理图像。
5、预处理图像通过均值滤波和直方图均衡化的处理，可以提高后续损伤识别的准确性和效率。
6、进一步地，所述构建目标图像的直角坐标系，包括：将目标图像的四个角中的任意角作为直角坐标系的坐标原点，分别沿目标图像边界延伸作为直角坐标系的横、纵坐标，横、纵坐标依次增大。
7、进一步地，所述异常概率满足如下关系式：
8、；式中，为目标图像中第个主像素点的异常概率，为目标图像中输送带运行方向角度，为第个主像素点与邻接像素对的夹角之和，为第个主像素点与邻接像素对中的第个主像素点之间的夹角，为第个主像素点与邻接像素对中的第个主像素点之间的夹角，为归一化函数，为绝对值符号。
9、通过引入夹角信息，相邻像素点的夹角信息提供了关于图像内容的几何特征，从而提高了对异常情况的识别能力；通过计算相邻主像素点之间的夹角，能够有效捕捉到钢丝绳在运行过程中的形态变化，有助于及时发现潜在的缺陷或异常情况。
10、进一步地，所述依据弯曲像素点的梯度值和异常概率对弯曲像素点进行聚类，得到若干个弯曲区域，包括：计算任意两个弯曲像素点为同一弯曲区域的概率，和分别为第个和第个弯曲像素点的梯度值，和分别为第个和第个弯曲像素点的异常概率，为自然指数函数，为绝对值符号；响应于大于等于弯曲阈值，认定上述两个弯曲像素点属于同一弯曲区域；获取所有弯曲像素点之间为同一弯曲区域的概率，通过区域生长进行连接，得到若干个弯曲区域。
11、通过结合弯曲像素点的梯度值和异常概率，更全面地表征像素点的特性，从而提高对弯曲区域的识别准确性，有助于减少将不相关或不相似的像素点误判为同一弯曲区域的概率；利用区域生长算法，可以高效地连接那些被认定为同一弯曲区域的像素点，显著减少计算时间和复杂性。
12、进一步地，所述弯曲区域的弯曲异常程度满足如下关系式：
13、；式中，是目标图像中个弯曲区域的弯曲异常程度，为弯曲区域的数量，为目标图像中第个弯曲区域中弯曲像素点的数量，为目标图像中所有主像素点的数量，为目标图像中第个弯曲区域中弯曲像素点的异常概率的均值，为归一化函数。
14、通过计算每个弯曲区域的弯曲异常程度，可以有效识别图像中与众不同或异常的区域，提高异常检测的准确性；弯曲区域的分析能够提供更细致的异常检测信息，而弯曲区域的弯曲异常程度不仅考虑了弯曲像素点的数量，还结合了异常概率的均值，使得针对特定区域可以做出更精准的判断。
15、进一步地，所述断裂范围的获取方法为：
16、将灰度直方图中距离坐标原点最远的峰值处的灰度值记为断裂灰度值，则以断裂灰度值为中心的预设数值范围为断裂范围。
17、进一步地，所述以实现基于x射线检测的输送带内部损伤识别，包括：响应于异常程度不小于预警阈值，认定当前x射线图像对应的输送带区域异常，并发出预警提示，完成基于x射线检测的输送带内部损伤识别。
18、本发明具有以下有益效果：
19、本发明通过对射线图像进行预处理，能够有效剔除背景噪声，仅关注钢丝绳上的主像素点，从而提高了对细微损伤的识别准确性，减少了传统检测方法的局限性；通过计算异常概率和断裂异常程度，可以更准确地评估输送带的实际安全状况，并做出相应的维护决策；通过对不同时间点的x射线图像进行分析，实时动态的进行监测，跟踪输送带的健康状态，及时发现并处理可能出现的损伤；通过及时、准确地识别输送带内部的损伤，能够有效预防由于设备故障导致的安全事故，从而提高整体作业环境的安全性。
1.基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述预处理图像为通过均值滤波算法对x射线图像进行滤波去噪，再使用直方图均衡化算法对去噪后的x射线图像进行均衡，得到预处理图像。
3.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述构建目标图像的直角坐标系，包括：
4.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述异常概率满足如下关系式：
5.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述依据弯曲像素点的梯度值和异常概率对弯曲像素点进行聚类，得到若干个弯曲区域，包括：
6.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述弯曲区域的弯曲异常程度满足如下关系式：
7.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述断裂范围的获取方法为：
8.根据权利要求1所述的基于x射线检测的输送带内部损伤识别方法，其特征在于，所述以实现基于x射线检测的输送带内部损伤识别，包括：
