定量金相及显微硬度分析系统.pdf

定量金相及显微硬度分析系统
王桂棠刘文豪林金萱李克讷李亚逆吴黎明
广东广州,广东工业大学信息工程学院,510643
摘要:定量金相及显微硬度分析系统把光机电一体化、定量金相、数字图像处理技术、计算机网络等
领域的技术结合在一起,对显微硬度计及硬度测量过程进行全自动智能控制,实现了对金相组织晶粒大
小、渗层深度、第二相、孔隙、夹杂等金相参量的自动分析,实现了金相检验资料的智能管理和网络传
输。系统应用小波理论、基于数学形态学的区域生长法等方法对采样图像进行分析,实现了对金相图像
特征的有效提取,从而实现了定量金相分析自动化。
关键词:金相分析,数字图像处理,显微硬度,数学形态学,小波分析理论
The Analysis System of the Quantitative Phase and Micro-hardness
Wang Gui-tang, Liu Wen-hao, Lin Jin-xuan, Li Ke-ne, Wu Li-ming
Guangdong Guangzhou, Guangdong University of technology, Faculty of information and engineering, 510643)
Abstract: This system includes the technology of Optical-mechanical-electrical, Quantitative metallic phase
digital image processing, computer network and so on. It can control the process of quantitative metallic phase
and micro-hardness automatically and intellectually Parameters about the size of the metallurgical structural
grains, length of penetration, second-phase, pore space and impurities can be analyzed automatically. Data o
verifying metallic phase can be managed intellectually and be tran mited on network t can analyze the sampled
images by using the wavelet theory and area flop-in method based on the mathematic morphology, it can get the
features of metallic phase images effectively so that it can make the analysis of quantitative metallic phase
automatic
Key words: metal graphic analysis, digital image processing, micro-hardness, mathematical morphology and
wavelet theory
金相是研究金属材料的微观组织、并确定方式实现定量金相分析和显微硬度测量,并具
这种微观组织与宏观性能之间关系的一门科有图象数据管理和远程传输等功能。
学。通过显微镜的观察,可以鉴别各种组织,
观察其组织特性,并建立起组织和性能间的定
1系统组成
性关系。要想得到确切的规律就必须对它们中系统由计算机系统、显微硬度计(显微镜)、
间的某些参数进行定量的分析。随着材料科学图象采集系统、分析软件等部分组成,如图1
的发展,金相研究的内容和金相分析技术也在所示。
不断的发展。许多先进的电子金相设备如扫描「金相试样
打印机
计
电镜、透射电镜等也在逐渐普及,他们大幅度
算
机
提高了放大倍率,提供了更为有利的分析手段。?微硬度计
计算机
网
络
但传统的光学金像技术由于具有观察范围大、
使用方便、设备成本低和应用广泛等优点,仍「設像头或
图「图图图「扫
像「像像像描
相
有强大的生命力,并不断地得到了发展。这些数码相机
采处分数「仪
图
集「理析据
片
发展中两个重要的方面就是:一、光学金相技
卡
库
术逐渐从一种定性的描述转为半定量和定量的
图1系统构成
度量;二、使用计算机进行自动图像分析代替
Fig 1 Structure of the analysis system
传统的人工操作。这两方面构成金相自动分析
1.1显微硬度计
技术的主要内容。
显微硬度计是一种精密机械光学系统,如
本文介绍的定量金相及显微硬度分析系统图2所示。其测量载荷为0.008-9.8牛顿,
在显微硬度计(显微镜)上以全自动和半自动带有10倍和100倍光学显微物镜。其用途主要
164
《金属热处理》2005年第30卷增刊
万方数据