[发明专利]一种合金中第二相的自动识别与定量分析方法

权利要求书

1.一种合金中第二相的自动识别与定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将采集的图像转换为灰阶图像，对灰阶图像进行灰阶反转处理，接着对其进行光照均衡处理，即采用顶帽变换操作，得到灰度图像A；

步骤2：估计图像A中的条状第二相的宽度为X，利用半径尺寸为95%X～115%X的结构元素，对灰度图像A进行顶帽变换操作，以过滤出条状第二相，消除图中的大尺寸背景，得到灰度图像C，即帽顶图像；

步骤3：对图像A使用Ostu算法得到其迭代阈值，设置迭代阈值的比例因子为N，利用与N相乘的迭代阈值对图像A进行分割处理，得到只包含条状第二相和板块状第二相的二值图像D，该二值图像D用于步骤8，N的取值范围是0.8～1.2；

步骤4：对图像C使用Ostu算法得到其迭代阈值，设置迭代阈值的比例因子为P，利用与比例因子P相乘后的迭代阈值对灰度图像C进行分割处理，得到其二值图像E，即条状第二相提取结果二值图像；

步骤5：对步骤2中顶帽变换所得的帽底图像使用Ostu算法得到其迭代阈值，设置迭代阈值的比例因子为Q，利用与比例因子Q相乘的迭代阈值对帽底图像进行分割处理，得到其二值图像F,即为板块状第二相的粗略定位图；

其中，Q的取值范围是0.8～1.2，所述帽底图像为图像A减去图像C得到的图像；

步骤6：使用板块定位的二值图像F与已得到的条状第二相的二值图像E进行代数加运算，采用Ostu法则计算阈值并基于该阈值对运算结果图进行分割处理，得到两种第二相图像中背景重合部分二值图像G；

步骤7：对条状第二相提取结果二值图像E与二值图像G进行图像代数减运算，消去图E中步骤6中所得的二值图像G，采用Ostu法则取阈值对运算结果图进行分割处理，得到消去与板块重合部分的条状第二相的二值图像H；

步骤8：对二值图像D和二值图像H进行代数减运算，消去二值图像D中的条状第二相图像信息，采用Ostu法则取阈值对运算结果图进行分割处理，得到板块状第二相的二值图像I；

步骤9：对二值图像E和二值图像I进行定量分析，得到并统计原始图像中第二相的有效信息，包括条状第二相的长度、宽度、面积、个数以及板块状第二相的面积和个数。

2.根据权利要求1所述的一种合金中第二相的自动识别与定量分析方法，其特征在于：利用步骤1得到的二值图像A与二值图像C进行代数减运算，得到板块状第二相二值图像F，完成对板块状第二相的边缘定位，板块状第二相二值图像F即为所述步骤5中的定位图。

3.根据权利要求2所述的一种合金中第二相的自动识别与定量分析方法，其特征在于：所述步骤9中的对二值图像E和二值图像I进行定量分析的步骤如下：

对二值图像E进行定量分析的步骤如下：

1）依次作二值图像E中各个独立连通域的外接矩形，并记录每个外接矩形的周长；

2）以正外接矩形中心为圆心，以此圆心作为坐标原点，水平坐标轴和垂直坐标轴分别与图像的水平线和垂直线平行，将水平坐标轴顺时针旋转1°，作新外接矩形，新外接矩形的一条边与水平坐标轴平行，记录新的外接矩形的周长；

3）以新的外接矩形的中心为圆心，重复步骤2），直至旋转一周（360°）；

4）从所有的外接矩形周长中选周长最小的外接矩形的长度和宽度作为条状第二相的长度和宽度；

5）利用步骤4）得到的条状第二相的长度和宽度相乘得到条状第二相的面积大小，并统计条状第二相的个数；

对二值图像I进行定量分析是指，计算二值图像I中各独立连通域的像素面积，并统计板块状第二相的个数。