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材料工件被磁化后，由于不连续性的存在，使工件表面和近表面的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件表面的，在合适的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续性的位置、大小、形状和严重程度。当强度均匀的射线束透照射物体时，如果物体局部区域存在缺陷或结构存在差异，它将改变物体对射线的衰减，使得不同部位透射射线强度不同，用一定的检测器（如胶片）检测透射射线强度，就可以判断物体内部的缺陷和物质分布等，从而完成对被检测对象的检验。
超声波进入物体遇到缺陷时，一部分声波会产生反射，接收器可对反射波进行分析，就能地测出缺陷来，并且能显示内部缺陷的位置和大小，测定材料厚度等。利用磁光传感器获取紧密对接微间隙(0～0.1mm)焊缝磁光图像.针对传统形态学图像处理方法检测微间隙焊缝时容易出现边缘细节丢失的问题和存在检测精度不高的缺点，在四个不同方向上各选取三种不同尺度的结构元素，应用多尺度多结构元素形态学方法提取微间隙焊缝边缘信息，并与小波边缘检测和Sobel边缘检测结果相比较.在激励磁场变化情况下进行三组试验，分别采用多尺度形态学算法和传统形态学算法提取焊缝中心位置.结果表明。
多尺度多结构元素形态学算法能更有效地检测出微间隙焊缝中心位置，为紧密对接焊缝的识别与跟踪控制提供试验依据.激光焊接因具有焊接速度快、焊缝热影响区小和深宽比大等优点被广泛应用于汽车、造船和航空航天等领域.为保证焊接质量，在焊接过程中必须控制激光束始终对中并跟踪焊缝在焊缝跟踪系统中使用广泛的是结构光视觉传感法，但该方法难以检测间隙小于0.1mm的微间隙焊缝.磁光成像是一种可用于紧密对接焊缝检测的新方法，其理论基础是法拉第磁旋光效应.通过磁光传感器采集紧密对接焊缝图像，分析焊缝在磁光图像中的特征，从而检测出焊缝中心位置.由于焊缝磁光图像存在噪声且对比度较低，应用常规图像处理难以检测焊缝边缘细节.为此采用多尺度形态学优化方法。
对焊缝磁光图像进行分析和识别.数学形态学是一种非线性图像处理和分析方法，其边缘检测的基本思想是用具有一定形态的结构元素去度量和提取图像中的形状.单一结构元素形态边缘检测算子的性能取决于结构元素的大小，小尺度结构元素去除噪声能力较弱，但能检测到较多边缘细节.大尺度结构元素去除噪声能力强，但会丢失边缘细节，在边缘定位上出现偏差.而多尺度形态学作为一种优化方法，可较好地实现滤波去噪和图像边缘检测.试验系统包括光纤激光YAG焊接机和装有夹具的三轴运动工作台，结构如图1所示.两块150mm×49mm×1.5mm的低碳钢焊件形成紧密对接焊缝.磁场励磁器固定于焊件下方，通过外加磁场使焊件磁化.
磁光传感器置于焊件上方并与激光头保持相对固定.试验时激光头斜跨焊缝中心位置运动，磁光传感器图像采样速率为25f/s.当焊件被磁化后在表面产生感应磁场，焊缝间隙处感应磁场的垂直磁场分量将发生变化，根据法拉第磁旋光效应，磁光传感器在该磁场的作用下可获取含有紧密对接焊缝位置信息的磁光图像.图2a为焊件实物图，图2b为磁光传感器采集的一幅焊缝磁光图像.图2a中放大图分别为激光头左偏和右偏焊缝时的图像，由焊接机内置同轴摄像机拍摄.但激光焊接过程中存在强烈辐射，因此同轴摄像机在焊接过程中无法用于识别和检测紧密对接焊缝.焊缝中心位置可通过分析焊缝磁光图像特征来获取.数学形态学的基本算法有四个：膨胀、腐蚀、开运算和闭运算，其中膨胀和腐蚀为基本的两种算子，可自由组合成其它多种形态学算子.设f(x,y)为输入图像，B(x,y)为结构元素，膨胀和腐蚀定义如下[6].
传统形态学算子为单尺度形态梯度算子，不仅对噪声很敏感，而且因为使用单一结构元素只能提取某一个方向上的边缘，影响了边缘检测的精度.多尺度多结构元素的形态算子能很好地克服单尺度算子的缺陷.多尺度算子中的小尺度结构元素能准确定位焊缝边缘并反映更多的边缘细节，大尺度结构元素则能反映大的焊缝边缘轮廓并较好地抑制噪声干扰，不同的结构元素又能检测不同方向上的边缘.因此多尺度多结构元素形态算子能提取出更的焊缝边缘并有效抑制噪声.对一幅焊缝磁光图像经过灰度转换、灰度增强和形态滤波等预处理后，根据多尺度形态算子分别在四个方向上提取多尺度边缘.
在各国都普遍使用。采用这一方法的前提是必须具备高准确度的螺纹量规。但怎样判断高准确度的螺纹量规是否合格呢？螺纹量规分为螺纹塞规与螺纹环规，对于螺纹塞规一般是采用对单一中径、螺距、牙形角、螺距、大径、小径各单项参数进行测量来判别合格与否；但要对螺纹环规的各单项参数进行测量就较难。目前，我国普遍采用的是校对规检验方法。这种方法的局限性有：无法知道螺纹单个参数的具体值，几种参数混合在一起，使某些不具备基本使用性能的螺纹量规可以通过螺纹校对量规通、止规的检验而不被发现（无法发现个别参数的不合格）。由此，在螺纹产品生产厂家与客户之间，螺纹量规生产厂家与计量部门之间，经常会在判断螺纹合格与否的问题上产生比较大的分歧。
现在，我国GB/T3934普通螺纹量规标准及JJG888圆柱螺纹量规检定规程对螺纹环规中径的检验规定以校对塞规为基本方法，因此，绝大多数的螺纹量规生产厂采用此方法对螺纹环规进行检验。这种方法是源于1905年英国人泰勒提出的泰勒原则，螺纹通端量规保证了内、外螺纹间的可装配性；螺纹止端量规保证了螺纹件具有一定的机械强度。下面分析采用校对规检验螺纹环规的工作情况：如果不计算螺纹量规的制造误差，校对塞规的通规就是大实体牙型的理想边界，那么实际螺纹能与通规旋合并顺利通过则说明该实际螺纹的作用中径一定没有超出大实体牙型的中径；校对塞规止规及损规的牙型是在小实体牙型上截短了，类似一个测头宽度等于P/2的固定式螺纹卡规。
其所控制的中径基本符合单一中径的定义，如果实际螺纹能被止规(或损规)所止，则说明该实际螺纹的单一中径没有超出小实体牙型的中径。由上可知，螺纹校对塞规基本上体现了中径合格性的判断原则。但是，由于实际螺纹存在螺距和牙型角误差，校对塞规与螺纹环规旋合时构成配合的还是作用中径，这样对外螺纹(校对塞规)的作用中径会加大，而对内螺纹(螺纹环规)的作用中径会减小。如图1所示。根据上式可知，在考虑螺纹量规螺距和牙型角误差的情况下，校对塞规的通规能与螺纹环规旋合并顺利通过，则说明该实际螺纹环规的作用中径一定不小于大实体牙型的中径，一定满足D作用≥D2min的条件，完全符合中径合格性的判断原则。校对塞规止规(或损规)在检验螺纹环规单一中径时。
虽然校对塞规止规(或损规)是截短牙型(中径线与牙侧直线部分顶端之间的径向距离为0.1P)，而且相互旋合量不超过一个螺距，由于螺距误差而影响的中径当量fp可不考虑，但牙型角误差会影响校对塞规止规(或损规)和螺纹环规的相互作用中径值，当由于牙型角误差致使作用中径加大时，这样就产生了误判，把不合格的螺纹环规判为合格。因此，采用校对塞规止规检验螺纹环规单一中径并不能保证完全符合中径合格性的判断原则。假设螺纹环规的牙型半角误差为Δα，从上面可知，对于螺距不大于0.5mm的螺纹环规，校对塞规的止规(或损规)与环规旋合时，牙型角误差对其作用中径影响较小，其作用中径基本与单一中径一致，误判的可能性较小。但对螺距大于0.5mm的螺纹环规。
采用校对规检验，误判的可能性就比较大,特别是对首次检定的螺纹环规，在校对规检验合格的情况下，采用双球法测单一中径，有时得到的单一中径会远远大于其大极限值。这说明对螺距大于0.5mm的螺纹环规，采用两种方法检测是不一致的，采用校对规检验产生误判的概率很大。同时，在制造校对通规时考虑半角误差及螺距误差对作用中径的影响，由螺纹环规中径公差带的中心线至校对通规中径公差带的中心线之间有给定值m,校对通规的中径值比螺纹环规的小中径值小m-TR/2，如果校对通规和螺纹环规的半角误差及螺距误差很小，其作用中径等于单一中径。此时，在螺纹环规单一中径小于小中径时，校对通规仍能旋合通过，根据中径合格性的判断原则。
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