[发明专利]异质相三维构建方法和装置

说明书

本发明公开了一种异质相三维构建方法和装置。其中，该方法包括：获取样本的断层数据图像，其中，断层数据图像是带有异质相的二维数字图像，断层数据图像为多个；根据断层数据图像的灰度值得到异质相的分割阈值，其中，分割阈值用于区分异质相与非异质相的边界；根据分割阈值得到异质相的二维图像；根据异质相的二维图像构建异质相的三维图像。本发明解决了在检测金属材料内部夹杂物时存在局限性导致检测质量低的技术问题。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，具体而言，涉及一种异质相三维构建方法和装置。

背景技术

在当前工业迅速发展的时代，钢板作为工业重要原材料，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。随着人们需求的提高，市场竞争的不断加剧，我们对钢板质量提出了更高的要求。可以说，钢产品的质量很大程度上反映了钢铁企业的发展水平。

在钢材生产过程中，由于连铸钢坯、轧制设备、加工工艺等多方面原因，导致钢板出现裂纹、中心疏松、缩孔、气泡及气孔等不同类型的缺陷，以至于产生金属材料内部的夹杂物。这些夹杂物严重降低了钢板的抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳强度等性能，这对钢产品用户将产生极不利的影响。

目前检测金属材料内部夹杂物的常用方法主要包括金相法、扫描电镜法、X射线透射法和电解法等。但这些方法存在耗时长、费用高、易破坏等劣势，更重要的是，由于这些检测方法的局限性，无法完成内部夹杂物的量化分析，检测精度也不够。基于机器视觉的钢板缺陷三维重建技术正好适应了这一需求，而且能极大提高钢板缺陷检测的精度。

针对上述现有技术检测方法在检测金属材料内部夹杂物时存在局限性导致检测质量低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种异质相三维构建方法和装置，以至少解决在检测金属材料内部夹杂物时存在局限性导致检测质量低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种异质相三维构建方法，包括：获取样本的断层数据图像，其中，所述断层数据图像是带有异质相的二维数字图像，所述断层数据图像为多个；根据所述断层数据图像的灰度值得到所述异质相的分割阈值，其中，所述分割阈值用于区分所述异质相与非异质相的边界；根据所述分割阈值得到异质相的二维图像；根据所述异质相的二维图像构建所述异质相的三维图像。

进一步地，获取所述样本的断层数据图像包括：对所述样本的断层进行腐蚀和打磨；获得所述样本的断层数字图像；对所述断层数字图像通过均值滤波进行降噪处理。

进一步地，根据所述断层数据图像的灰度值得到所述异质相的分割阈值包括：根据所述断层数据图像的最大灰度值与最小灰度值的平均值得到初始阈值；根据所述初始阈值将所述断层数据图像分割为前景和背景，其中，所述前景为大于阈值的断层数据图像，所述背景为小于阈值的断层数据图像；根据所述前景的灰度值和所述背景的灰度值的平均值得到新阈值；通过新阈值将所述断层数据图像分割为前景和背景；直至新阈值不再变化或新阈值在预定范围内变化时，将新阈值作为所述异质相的分割阈值。

进一步地，根据所述分割阈值得到异质相的二维图像之后包括：对所述异质相的二维图像通过中值滤波进行降噪处理。

进一步地，根据所述异质相的二维图像构建所述异质相的三维图像包括：建立所述异质相的二维图像对应在所述三维图像中的空间坐标；将所述异质相的二维图像与异质相的三维图像的特征点相对应，并将所述异质相的二维图像调整为统一大小格式；将所述异质相的二维图像在所述空间坐标中延同一方向进行叠加构成所述异质相的三维图像。

进一步地，根据所述异质相的二维图像构建所述异质相的三维图像之后包括：将所述异质相的三维图像对应的三维数据进行分层识别；根据所述三维数据获得所述异质相的表面结构和体积。