[发明专利]金属火灾熔痕的定量金相与物相分析系统及方法

摘要

本发明公开了一种金属火灾熔痕的定量金相与物相分析系统及方法，所述系统包括图像采集模块、第一预处理模块、晶界提取模块、第一测试模块、第二预处理模块、第一分析模块、第二分析模块、第二测试模块、第二测试模块、判定模块和输出模块。本发明可以对金属火灾熔痕的形貌、元素成分、物相成分、晶粒个数、晶粒大小进行定量评估分析，以提高火灾物证鉴定的效率和准确性；而且，可根据区域熔痕的透射电子显微镜测试和X射线衍射相分析仪器测试，采用数据挖掘和图像处理的机器识别，揭示了不同起火方式下的金属火灾熔痕的微观几何尺度、形态特征、区域的元素成分和结构、及其物相成分和分布规律，实现对火灾痕迹系列化、系统化、标准化的研究。

主权项

金属火灾熔痕的定量金相与物相分析系统，其特征在于：所述系统包括：图像采集模块，用于采集熔痕样品的金相图像；第一预处理模块，用于对采集的金相图像进行预处理；晶界提取模块，用于对预处理后的金相图像进行阈值计算、二值化、去噪，通过八链码法提取晶界；第一计算模块，用于根据提取的晶界计算晶粒数，并以所有连通区域在X轴和Y轴方向上的最大值和最小值作为晶粒的等效直径；第一测试模块，用于通过透射电子显微镜测试，得到样品孔洞、平面和横截面的图像特征；第二预处理模块，用于对样品孔洞、平面和横截面的图像特征进行预处理，结合采集的金相图像，得到样品孔洞的形貌特征；第一分析模块，用于根据样品孔洞的形貌特征，分析样品孔洞的形成与火灾环境之间的关系；第二分析模块，用于根据样品孔洞的形貌特征，分析样品金属元素和氧元素的质量百分比含量；第二测试模块，用于通过X射线衍射相分析仪器测试，得到样品不同类别熔痕的X射线衍射相分析谱图；第二计算模块，用于以X射线衍射相分析仪器的宽化因子作为依据，定义晶粒因子函数和衍射峰函数，求得半高宽，并计算样品熔痕的平均晶粒度；判定模块，用于根据孔洞的形成与火灾环境之间的关系、金属元素和氧元素的质量百分比含量、晶粒数、晶粒的等效直径以及平均晶粒度，通过专家知识库对熔痕图像的成因进行判定；输出模块，用于根据判定的结果，输出特征指标和分析报表。