金相顯微鏡的圖像預(yù)處理方法介紹
發(fā)布人：發(fā)布時(shí)間：2020/4/10
金相分析是對(duì)金屬進(jìn)行研究和性能測(cè)試的重要手段，和汽車零件清潔度檢測(cè)，汽車鑄件孔隙率檢測(cè)一樣都需要金相顯微鏡來(lái)完成工作。在顯微鏡下觀察，絕大多數(shù)的金屬材料是由許多細(xì)小的晶粒組成，晶粒與晶粒之間由晶界分隔開(kāi)，由于金屬中的晶粒個(gè)體大小各異，而晶粒個(gè)體通常不能決定金屬的性能，分析某粒晶粒的大小因而沒(méi)有特別意義，晶粒度往往表征的是晶粒的平均尺寸。
而傳統(tǒng)的材料學(xué)理論認(rèn)為，晶粒細(xì)小材料的常規(guī)力學(xué)性能如韌性、拉伸強(qiáng)度、塑性等均相對(duì)較好；晶粒的尺寸還會(huì)影響金屬的疲勞強(qiáng)度。所以在金屬性能分析中，晶粒尺寸的估算顯得十分重要。
由于
金相顯微鏡的原始圖像往往存在噪聲，晶粒與晶界間大多數(shù)情況下不是很清晰，不利于計(jì)算機(jī)分析，因此，在計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析前需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理。
在平面圖像中，晶粒的晶粒度有時(shí)由其面積來(lái)表征。晶粒的面積定義為：在數(shù)字圖像中，晶粒的面積就是其所占的像素?cái)?shù)。
單個(gè)晶粒的面積沒(méi)有實(shí)際意義，但一定區(qū)域中晶粒的平均面積卻可以用來(lái)反映金相的晶粒度。其晶粒的平均面積可以用下式來(lái)粗略估算：ASG=(S-PB)/N，其中ASG代表晶粒的平均面積，S為圖像的大小，PB為晶界所占的總像素，N為圖像中晶粒的顆數(shù)，S=128×128，N=85，PB可由晶界跟蹤算法統(tǒng)計(jì)獲得，其值為1862，故ASG=170.8個(gè)像素。
圖像邊界處的許多晶粒是不完整的，將它們計(jì)入統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中是不精確的，往往會(huì)造成平均面積變小，因此，為了克服這一缺點(diǎn)，更精確的統(tǒng)計(jì)方法是剔除不完整的晶粒，然后求出完整晶粒面積的平均值。
那么如何剔除不完整晶粒呢？圖像向四周各擴(kuò)展一個(gè)白像素點(diǎn)，使圖像邊界處的不完整晶粒成為一個(gè)連通的整體，然后將其填充為黑色。由于白色的封閉區(qū)域是晶粒，因此被填充為黑色的不完整晶粒就會(huì)不被統(tǒng)計(jì)。
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