[发明专利]一种布氏硬度检测方法及检测系统

说明书

本发明公开了一种布氏硬度检测方法及检测系统，该方法包括以下步骤：S10、获取待测金属样品上包含布氏圆形压痕的图像；S20、对图像进行中值滤波；S30、对滤波后的图像进行二值化处理；S40、利用K‑means聚类算法识别并标记图像中布氏圆形压痕的圆心大致位置；S50、根据圆心大致位置利用Hough变换圆检测定位法定位最契合布氏圆形压痕的霍尔圆；S60、通过换值算法得到布氏圆形压痕在待测金属样品上的真实直径，并根据布氏硬度对照表得出待测样品金属的硬度。本发明的布氏硬度检测方法及检测系统自动化程度高，可以实现对待测金属样品的硬度检测，可以取代人工操作，避免随机误差，具有检测效率高、检测精度高的优点。

技术领域

本发明涉及硬度检测技术领域，特别涉及一种布氏硬度检测方法及检测系统。

背景技术

在现代工业上，经常需要对目标金属或者合金的硬度进行检测，进而判断其适不适合加工目标产品，目前广泛采用的是布氏硬度计来测量金属或者合金的硬度，因此布氏硬度计的的行业市场规模庞大且有一定增长速度。

布氏硬度计是使用规定好的钢球对样品金属进行按压，形成圆形压痕，该压痕的大小反映材料抵抗局部变形的能力，然后通过测量圆形压痕的直径大小，再查阅布氏硬度对照表，从而得到样品金属的硬度。传统操作上，基本是人工使用读数显微镜进行圆形压痕的测量，这种方式通常会因为各种环境因素和人为因素产生较大的随机误差，因此，需要一种新的硬度检测方式来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测效率高、检测精度高的布氏硬度检测方法。其包括以下技术方案：

一种布氏硬度检测方法，包括以下步骤：

S10、获取待测金属样品上包含布氏圆形压痕的图像；

S20、对图像进行中值滤波；

S30、对滤波后的图像进行二值化处理；

S40、利用K-means聚类算法识别并标记图像中布氏圆形压痕的圆心大致位置；

S50、根据所述圆心大致位置利用Hough变换圆检测定位法定位最契合布氏圆形压痕的霍尔圆；

S60、通过换值算法得到布氏圆形压痕在待测金属样品上的真实直径，并根据布氏硬度对照表得出待测样品金属的硬度。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S50具体包括：利用Hough变换圆检测定位法根据原图的像素点分布搜寻出多个霍尔圆，所述多个霍尔圆包括一个最契合契合布氏圆形压痕的霍尔圆若干多余的杂霍尔圆，选取圆心与标记的圆心大致位置最近的霍尔圆即为最契合布氏圆形压痕的霍尔圆。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S40具体包括：

S41、给定要生成簇的数目k；

S42、在二值化处理后的图像中，随机选取k个像素点作为初始的k个聚类中心；

S43、计算剩余像素点到各聚类中心的距离，并把该像素点归到距离它最近的聚类中心所在的类中；

S44、对每个类中的像素点使用平均值的方法计算新的聚类中心；

S45、重复步骤S43和步骤S44直至聚类中心收敛至一个固定的值，即为图像中布氏圆形压痕的圆心大致位置。

本发明的目的还在于提供一种检测效率高、检测精度高的布氏硬度检测系统。其采用以下技术方案：