[发明专利]一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备

权利要求书

1.一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将抛光后的试样浸入金相腐蚀液中，直至金属表面原镜面消失；

步骤二、将试样浸泡在无水乙醇当中，浸泡之后取出吹干；

步骤三、使用金相显微镜观察试样裂纹，若裂纹周围水渍消除则分析裂纹以及周围金相组织特征，若裂纹周围仍出现水渍，则进行步骤四；

步骤四、确定裂纹和水渍的位置，截取该位置周围的图像，统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到g_m(x,y)，并对g_m(x,y)一阶导数g'_m(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹周围过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升母材其余区域的平均灰度水平；消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。

2.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述的步骤一将抛光后的试样检验面朝下浸入金相腐蚀液3-10s。

3.根据权利要求1或2所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述步骤一的浸入过程中将试样检验面与金相腐蚀液采用敲击式接触，避免试样检验面与金相腐蚀液接触时由于反应而产生气泡；所述敲击式接触的接触频率为1-2次/s。

4.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：步骤二先将试样用无水乙醇冲洗1-3s，再将试样浸泡在无水乙醇当中。

5.根据权利要求1或4所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：步骤二所述试样浸泡在无水乙醇当中时试样检验面朝上，浸泡时间为10-30min。

6.根据权利要求5所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：浸泡过程中无水乙醇液面至少超出试样检验面2cm；试样在吹干过程，检验面朝上，使用吹风机对着试样吹干不少于1min，吹干之后，目视观察试样表面无水渍渗出。

7.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述的步骤四利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升母材其余区域的平均灰度水平，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为g_Θ1(x,y)＝g(x,y)_x,y∈Θ和g_c(x,y)＝g(x,y)_x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；

消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为：

其中，mean代表求均值，代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。

8.一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理设备，其特征在于，包括：

图像截取模块，用于确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，并发送给裂纹周围过渡区确定模块；

裂纹周围过渡区确定模块，用于统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到g_m(x,y)，并对g_m(x,y)一阶导数g'_m(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度，并发送给水渍消除模块；

水渍消除模块，用于将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升母材其余区域的平均灰度水平；消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。