基于形態(tài)特征的鋼材顯微組織測量與分類系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著鋼鐵材料科技的高速發(fā)展，各類鋼種的研發(fā)已經(jīng)逐步建立在成分、組織和性能定量關系的基礎上，意即對于鋼材可以通過制備和后續(xù)工藝控制其顯微組織從而獲得所需的性能。為探明鋼顯微組織中的晶粒、析出粒子等形態(tài)與粒徑對鋼材力學性能的影響規(guī)律，就必需對其進行精確表征與分類。但如何獲得既理想又精確的鋼材顯微組織測量與分類統(tǒng)計結果，現(xiàn)成為困擾廣大材料科技工作者的難題，目前尚未找到一個令人滿意且簡便易行的方法。
　　為此，本文以鋼材顯微組織為研究對象

2、，創(chuàng)新設計了一種具有自主知識產(chǎn)權的鋼材顯微組織自動測量分類方法與系統(tǒng)，其主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性工作如下:
　　1)針對鋼材晶粒圖像中存在的晶界模糊/缺失以及晶內(nèi)孔洞等圖像缺陷，提出了新的基于極限腐蝕的修正分水嶺分割算法進行晶界還原，并采用改進的種子填充算法對孔洞進行填充，獲得了理想的缺陷修復效果。
　　2)針對鋼材晶粒圖像中大量存在的諸如條狀、粗針狀及尖針狀等形態(tài)晶粒難以精確表征與分類問題，在應用圓形度、形態(tài)系數(shù)等對晶粒進行一

3、般分類的基礎上，提出了晶內(nèi)極小角的新概念，建立了專門的求解公式，繼而完成對非等軸晶粒的精細表征與分類。
　　3)針對局部閾值分割較細時所產(chǎn)生的偽標現(xiàn)象，提出了新的基于閾值矩陣濾波+插值再處理的局部自適應閾值分割算法，以此消除偽標現(xiàn)象造成的誤分割，從而使得本系統(tǒng)的測量與分類精度得到充分保證。
　　4)針對鋼材晶粒的粒徑均勻程度難以定量表征的問題，提出了一種全新的評定方法，并建立了相應的求解公式，從而為定量表征材質(zhì)的均勻度提供了