基于圖像處理技術(shù)的12Cr1MoV鋼金相組織分析研究.pdf

1、傳統(tǒng)的12Cr1MoV鋼金相組織分析大都采用定性和半定量的方法，其分析結(jié)果會(huì)受到人為主觀因素的影響，結(jié)果的一致性和重現(xiàn)性較差。將數(shù)字圖像處理技術(shù)引入12Cr1MoV鋼金相組織分析中，對(duì)相關(guān)的圖像處理算法進(jìn)行了研究和改進(jìn)，采用了定量計(jì)算的金相分析方法對(duì)珠光體球化進(jìn)行了評(píng)級(jí)。
　　按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，經(jīng)過取樣、磨制、拋光、浸蝕等工序制備了金相試樣。利用計(jì)算機(jī)和金相顯微鏡對(duì)試樣進(jìn)行觀察并采集金相圖像。為了提高金相分析的精度，針對(duì)12Cr

2、1MoV鋼顯微組織圖像的特點(diǎn)，研究和改進(jìn)了相關(guān)圖像處理算法，并對(duì)金相組織圖像進(jìn)行處理，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）通過圖像處理技術(shù)對(duì)12Cr1MoV鋼金相組織圖像進(jìn)行預(yù)處理，利用同態(tài)濾波原理對(duì)增強(qiáng)圖像時(shí)出現(xiàn)的亮度不均勻現(xiàn)象進(jìn)行了校正。使用改進(jìn)的自適應(yīng)多級(jí)中值濾波器對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理，在有效去除圖像中噪聲的同時(shí)更多的保留了圖像中的細(xì)節(jié)信息。
　?。?）利用小波分析對(duì)12Cr1MoV鋼金相組織圖像進(jìn)行圖像降噪、圖像增強(qiáng)、圖像分

3、割處理。在小波分割軟硬閾值折中法的基礎(chǔ)上改進(jìn)了閾值函數(shù)，均衡了軟、硬閾值函數(shù)的特點(diǎn)，改變了對(duì)非重要系數(shù)的處理方式，改善了降噪效果。
　?。?）使用圖像分割算法對(duì)圖像進(jìn)行了分割，在基于二維直方圖的改進(jìn)Otsu閾值分割方法中引入類內(nèi)離散度的計(jì)算，使分割結(jié)果不僅在類間的方差最大，而且使類內(nèi)的內(nèi)聚性最好，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)分割。
　　（4）結(jié)合二維直方圖和模糊聚類分割算法的特點(diǎn)，提出了將改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法與基于二維統(tǒng)計(jì)信息的FCM算法相結(jié)合

4、的圖像分割方法，增加了遺傳算法中種群的多樣性，進(jìn)一步改善了分割效果。
　?。?）對(duì)12Cr1MoV鋼珠光體區(qū)域進(jìn)行了標(biāo)號(hào)，計(jì)算出各個(gè)區(qū)域的面積、周長(zhǎng)、形狀因子、伸長(zhǎng)度、重心、離心率等特征參數(shù)。對(duì)珠光體球化評(píng)級(jí)中所用的標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行了特征參數(shù)的定量計(jì)算，通過實(shí)驗(yàn)確定出珠光體區(qū)域的面積百分?jǐn)?shù)、平均形狀因子、平均離心率三個(gè)特征參數(shù)作為評(píng)級(jí)參數(shù)，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)其評(píng)級(jí)的準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　?。?）對(duì)所采用的圖像處理算法和金相組織分析方法