B10金相分析论文.docx

现
代
检
测
技
术
论
文
班级： B100306
姓名：陈杰
学号： B10030616
数字图像处理技术的金相分析
摘要：
金相分析在材料研究领域占有十分应灰度级出现的频数(即该灰度像素个数与像素总数的比值)。根据直方图的信息可以选择一种合理的变换算法对图像进行增强操作。如果一幅图像的直方图说明该图像的灰度值都较小,可以使用一个线性灰度调节函数来增大图像每一个像素的灰度值。在灰度图像对应的直方图中,有效像素基本集中分布在50～200范围内, 0～50与200～255之间的像素分布稀少,这些像素的存在不但对数字图像处理作用不大,同时还会耗费一定的计算机资源,如果能将50～200之间的像素按照一定方式放大,将能更加有效地提取其中的结构特征,对后续操作有很大的帮助。可以看出, 0～50与200～255之间的无效像素已经被剔除, 50～200区间的像素被放大到0～255。同时,由于是线性地同比例放大,像素的分布趋势并没有发生改变,达到了预期的效果。经过直方图处理后的灰度图像。对比直方图处理前后的灰度图像可以发现,最大的改变是图像的对比度得到了增强,同时气孔更加突出,晶格的轮廓也更加明显。同时,采用sobel算子对灰度图像进行梯度法边缘检测,清除了灰度图像中暂时无效的灰度信息,得出了清晰的气孔轮廓和晶格轮廓。
2. 3　二值形态学操作二值形态学可以用来简化图像数据,保持图像的基本形态特征,同时去掉图像中与研究目的无关的成分。其基本运算有腐蚀、膨胀(或扩张)、开启和闭合。
2. 3. 1　腐　蚀
简单的腐蚀(Erosion)是消除物体所有边界点的一种过程,其结果使剩下的物体沿其周边比原物体小一个像素的面积,如果物体是圆的,它的直径在每次腐蚀后将减少2个像素,如果物体任一点的宽度少于三个像素,那么它在该点将变为非连通的(变为两个物体)。在任何方向的宽度不大于2个像素的物体将被除去,腐蚀对从一幅分割图像中去除小且无意义的物体来说是很有用的。
2. 3. 2　膨　胀
膨胀(dilation)是将与某物体接触的所有背景点合并到该物体中的过程,其结果是物体的面积增大了相应数量的点。如果物体是圆的,它的直径在每次膨胀后增大2个像素。如果两个物体在某一点相隔少于3个像素,它们将在该点连通起来(合并成一个物体)。
2. 3. 3　取反操作
为了得到更清晰有效的气泡与晶格轮廓图像,并有效去除晶格和气泡内无效的“噪点”和“杂质”信息,对膨胀前后图像矩阵分别进行取反操作后再进行重构。
3　晶格轮廓提取

当导线在火灾场景中受热绝缘层破损,导致发生一次短路时,短路点处熔化成一个小熔池,然后结晶成铸态组织。它的特点是瞬间在相当大的过冷度和冷却深度下形成,一次短路金相(PMM)组织是以细小的柱状晶或胞状晶为主。火烧熔痕(BMM)附近导线的组织为明显的退火组织,表现为晶粒粗大,而短路熔痕附近导线的组织往往因为高温作用时间短,仍表现为塑性变形后的纤维组织。火烧熔痕在充分吸收环境中的气体而起反应的同时,因为火场温度高,冷却速度相当缓慢,凝固时间较长,金属融化时溶解的气体有充分逸出时间,所以组织内几乎没有气孔存在
,且金相磨面是光滑的。短路熔痕形成时凝固过程极短,因此金属熔化