[发明专利]一种铬合金钢材中铁素体的图像识别方法及装置

说明书

本发明公开了一种铬合金钢材中铁素体的图像识别方法及装置，该方法包括：将原始金相显微图像转换为预设格式，得到样本图像；基于样本图像，获取包括铁素体区域和贝氏体区域的二值图像；提取二值图像中的各白色区域的封闭边界；计算出每一封闭边界所围成的白色区域的面积，若当前封闭边界所围成的白色区域的面积符合要求，则在样本图像中绘制出该封闭边界，统计出面积符合要求的白色区域的总面积和总数目；计算出白色区域的总面积占整幅图像的面积占比，并保存白色区域数目以及绘制好边界的样本图像。本发明达到了为铬合金钢材研究提供基础数据的目的，为自动识别金相图像提供了借鉴。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，特别涉及一种铬合金钢材中铁素体的图像识别方法及装置。

背景技术

CO₂腐蚀问题已逐渐演变为当代石油和天然气工业中亟待解决的严重问题之一，研究开发高强度抗CO₂腐蚀管线钢，实现较高的经济效益具有重大的现实意义。含Cr合金管线钢是现阶段结合安全性与经济性最为理想的抗CO₂腐蚀管线钢。许多学者已研究开发含Cr合金管线钢并取得一定成果。

研究表明含Cr合金钢材料性能受微观结构的影响比较显著，在不同的热处理工艺下，含Cr合金管线钢组织中相的比例、晶粒尺寸及大角度晶界等特征发生改变，所体现的强度、硬度、塑性、韧性等性能也会存在明显的差异，因此，定量分析含Cr合金管线钢的组织微观结构参数至关重要。

传统的基于金相显微图的组织参数测定主要通过人工测量，如计点法、截线法或面积法，其准确性、一致性和重现性较差，且速度慢、效率低。

发明内容

本发明提供了一种铬合金钢材中铁素体的图像识别方法及装置，以解决现有的采用人工手动和观察测量为主的铬合金钢材金相显微图的组织参数测定方法的准确性、一致性和重现性较差且速度慢、效率低和主观因素强的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供一种铬合金钢材中铁素体的图像识别方法，包括：

将铬合金钢材原始金相显微图像转换为预设格式，得到待处理的样本图像；

基于所述样本图像，获取包括铁素体区域和贝氏体区域的二值图像；其中，在所述二值图像中，白色区域代表铁素体区域，黑色区域代表贝氏体区域；

提取所述二值图像中的各白色区域的封闭边界；计算出提取到的每一封闭边界所围成的白色区域的面积，若当前封闭边界所围成的白色区域的面积在预设区间范围内，则根据当前封闭边界的位置坐标在所述样本图像中绘制出相应的封闭边界，并统计出面积在预设区间范围内的白色区域的总面积和总数目；

计算出白色区域的总面积占所述样本图像整幅图像的面积占比，并保存面积在预设区间范围内的白色区域的总数目，以及绘制好封闭边界的样本图像。

进一步地，基于所述样本图像，获取包括铁素体区域和贝氏体区域的二值图像，包括：

获取所述样本图像的灰度图；

对所述灰度图进行边缘检测；

对所述灰度图的边缘检测结果进行黑白像素反转；其中，在完成黑白像素反转的图像中，白色区域代表铁素体区域，黑色区域代表贝氏体区域；

对完成黑白像素反转的图像依次进行图像腐蚀、图像滤波和图像膨胀，得到包括铁素体区域和贝氏体区域的二值图像。

进一步地，对所述灰度图进行边缘检测，包括：

使用canny算子对所述灰度图进行边缘检测。

进一步地，对完成黑白像素反转的图像依次进行图像腐蚀、图像滤波和图像膨胀，包括：