[发明专利]一种基于图像识别技术的银镍触头材料金相组织评价方法

说明书

本发明涉及一种基于图像识别技术的银镍触头材料金相组织评价方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1、制备样品；步骤2、采集并保存清晰的样品待分析面的金相图片；步骤3、金相图片分切；步骤4、进行灰度最大化处理；步骤5、进行阈值分割；步骤6、进行开/闭运算；步骤7、图片合并；步骤8、获取镍纤维分布方向与水平方向夹角的平均值α；步骤9、图片旋转‑α角度；步骤10、获取灰度共生矩阵；步骤11、提取第二待分析图片的灰度共生矩阵中90度方向的如下参数：能量、自相关、逆差距和对比度；步骤12、输出并存储特征向量H[ASM，CON，IDM，COR]。本发明评价结果具有良好的再现性与重复性，避免了传统金相观察方式下定性评价的人为误差。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别技术的银镍触头材料金相组织评价方法。

背景技术

银镍线材是一种采用粉末冶金工艺生产的电触头材料，主要工艺流程为机械混合——固相烧结——挤压成型。广泛应用于中、小电流等级的通用继电器、防爆密封继电器、磁保持继电器等，通过触头对的开启和闭合，控制电路中的电流断开与接通。金相结构是评价银镍电触头材料组织内部特征的一项重要指标。从纵向剖面金相观察，银镍线材中的第二相物质镍颗粒沿轴向方向呈纤维状纹理结构分布。线材中镍含量不同或采用不同工艺方法生产银镍线材，镍颗粒纹理特征也不同。

一直以来，对银镍线材的金相结构中镍颗粒分布的分析通常以定性描述为主。而在实践操作中，不同的测试人员判断存在较大的差异，导致对同一种线材金相组织的分析结论不一致。也无法对多批次产品金相结构特征的相似程度进行准确、量化的评价与判断。在国家标准JB/T 8633中对银镍线材纵截面金相只作出“呈纤维状分布”的要求，未规范此种纤维状分布的量化值以及可行的测量方法。测试人员也无法根据标准中的推荐金相图例来准确判断产品金相结构特征的符合性。

目前评价银镍触头材料金相组织结构的主要步骤是：金相制样——金相显微镜下对金相试样进行观察(或通过摄像头采集金相照片)——肉眼分析判断。在《电触头材料金相试验方法》中，规定了对金相组织中缺陷进行人工测量的方法，对于镍颗粒的纤维特征只能依靠测试人员的经验分析。目前未见关于银镍触头材料金相中镍颗粒分布特征进行量化分析的文献报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种操作简便可行、效率高、适应范围广的基于图像识别技术的银镍触头材料金相组织评价方法，能对银镍触头材料纵向截面金相结构中镍颗粒的纤维状分布进行量化评价，还能用于不同镍含量的银镍触头材料的金相组织量化评价，避免人工观察分析所带来的误差。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于图像识别技术的银镍触头材料金相组织评价方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、制备样品；

步骤2、将样品待分析面朝向显微镜物镜放置在载物平台上，采集并保存清晰的样品待分析面的金相图片；

步骤3、对步骤2获取的金相图片分切成M×N个大小相同的区域，得到M×N个区域图片；

步骤4、将步骤3得到的M×N个区域图片进行灰度最大化处理，得到M×N个第一待处理图片；

步骤5、将M×N个第一待处理图片分别进行阈值分割，分离其中的镍颗粒，从而得到M×N个第二待处理图片；

步骤6、将M×N个第二待处理图片分别进行开/闭运算，消除第二待处理图片上的噪声颗粒与噪声孔洞，从而得到M×N个第三待处理图片；

步骤7、将M×N个第三待处理图片进行合并，复原成与步骤2中的金相图片尺寸相同的图片，将该图片标记为第一待分析图片；

步骤8、分析步骤7得到的第一待分析图片，获取第一待分析图片中镍纤维分布方向与水平方向夹角的平均值α；