周 润，滕奇志

（四川大学 电子信息学院图像信息研究所，成都610065）

0 引 言

金相组织的定量分析是为了更加准确的检测材料的成分、显微组织等特性。其中包括平均晶粒度、粗大晶粒尺寸及粒度分布等。结构均匀的硬质合金材料，其强度、寿命均优于含有较多粗大晶粒或晶粒聚集的材料。因此，在晶粒度分析过程中，需提取图像中长径超过6微米的粗大晶粒，以及3个以上晶粒聚集区域。由于不同成分的合金材料将会应用在不同环境中，而含有较多粗大晶粒或晶粒聚集的合金材料，在恶劣环境下将出现疲劳现象，进而发生危险事故。早期的晶粒聚集检测工作是由专业人员目测聚集区域，并通过手动测量的方式进行。近年来，数字图像处理技术虽已逐步应用在金相分析领域，但针对晶粒聚集检测还没有较好的提取方法。本文实验中用到的金相图像是在光学显微镜30x、75x物镜下，由数字摄像头拍摄所得。如图1所示，一个视域的金相图像需提取晶粒密度相对较高的区域，如图1（c）中绿色标注区域。为提取目标区域，初步采用OTSU阈值分割算法分割出聚集区域，效果如图1（b）所示。此时，聚集周围有较多小型晶粒也被分割出来。进一步使用去噪算法剔除小型晶粒，效果如图1（c）。由于去噪后聚集区域内部一些晶粒被当作噪声剔除，无法较好的提取完整聚集区域。因此，上述方法不适用于晶粒聚集的检测。

从图像分析的角度看，聚集区域的晶粒坐标位置相对集中，因此考虑采用空间坐标聚类方法进行检测。……