[发明专利]一种精确测算孔隙率的扫描拼接应用方法

说明书

本发明提出一种精确测算孔隙率的扫描拼接应用方法，包括a、在低倍率下采集完整图像，确定目标视场规格和坐标，b、确定扫描系统移动步长，c、在高倍率下校准设备，确定目标视场扫描坐标，扫描系统由起点向X方向移动N‑1个步长距离，采取第一横向子区域图像，移动N个步长距离，采取第二横向子区域图像，计算重叠区，修正扫描系统X方向误差，以同样方法修正扫描系统Y方向误差，完成扫描系统的自校准，d、由扫描起点开始蛇形扫描扫描子区域，并直接进行顺序拼接，获得完整目标视场图像，e、二值提取法处理目标视场图像并计算孔隙率；本发明的扫描拼接应用方法可在减少计算量，提高图像拼接效率的同时，获得满足材料组织孔隙率精度测算需求。

技术领域

本发明属于光学技术领域，特别是指一种精确测算孔隙率的扫描拼接应用方法。

背景技术

孔隙率的检测需要在多倍视镜下获得目标视场内多个图像，手动拼接后处理和计算图像中的孔隙率，孔隙率计算的准确性无法得到保证，一是如何确定目标视场大小，目标视场锁定位置如何确定，才能够保证以目标视场来评测样品孔隙率具有足够可信度；二是目标视场内多个图像的拼接准确度，各子图像拍摄路径决定了拼接质量，如何制定拍摄扫描路径和方法，在保证充分获得目标视场内完整图像同时尽可能减少重叠率，减少子图像数量，减轻计算的工程量；现有技术中对于目标视场进行高倍数子图像获取方法存在精准度不足，在图像拼接之前需进行重叠率计算，图像输出速率较慢，且该方法所达到的精确度并不适用于孔隙率计算所要求的精度。

发明内容

为解决以上现有技术的不足，本发明提供了一种精确测算孔隙率的扫描拼接应用方法，其获得的图像更适用于材料组织的孔隙率测定需求。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种精确测算孔隙率的扫描拼接应用方法，包括以下步骤：

a、在低倍率观测条件下自动对焦，并利用采集相机采取试样的完整图像，判断图像边界，计算图像面积，设定躁音参数，突显噪音及缺陷位置，确定目标视场规格和坐标；

b、根据目标视场的面积，将目标视场划分为N*M个可在高倍率条件观测的子区域，1≤N≤10，1≤M≤10，并确定扫描系统初始移动步长距离，步长距离等于子区域尺寸；

c、在高倍率观测条件下自动对焦，进行设备自校准，确定目标视场扫描坐标和扫描起点，坐标原点作为起点，扫描系统由起点向X方向移动N-1个步长距离，采取第一横向子区域图像，移动N个步长距离，采取第二横向子区域图像，提取重叠的特征信息，计算重叠率，修正扫描系统X方向误差，扫描系统由起点向Y方向移动M-1个步长距离，采取第一纵向子区域图像，移动M个步长距离，采取第二纵向子区域图像，提取重叠的特征信息，计算重叠面积，修正扫描系统Y方向误差，完成扫描系统的自校准；

d、由扫描起点开始，利用蛇形扫描方法顺次扫描N*M个子区域，并对所有子区域直接进行顺序拼接，获得完整目标视场图像；

e、使用二值提取法对目标视场图像进行处理，计算孔隙率。

优选地，步骤c中所述扫描系统的修正目标为：X方向和Y方向的重叠面积均小于0.001平方毫米则判断为可拼接状态。

更为优选地，步骤c中对有重叠特征信息的第一子区域图像和第二子区域图像，提取特征信息，计算步进误差以校准扫描系统；无重叠特征信息的，自动获取目标视场边角坐标为（N，0）处的子区域图像作为第三横向子区域图像，与第一横向子区域图像进行重叠面积计算，获得横向步进误差以校准扫描系统，自动获取目标视场边角坐标为（0，M）处的子区域图像作为第三纵向子区域图像，与第二纵向子区域图像进行重叠面积计算，获得纵向步进误差以校准扫描系统。

进一步优选地，步骤c中所述扫描系统的修正目标为：校准扫描系统直至第一子区域图像和第二子区域图像存在重叠特征信息，且达到可拼接状态。