基于图像处理20钢的晶界提取算法

2021-09-09韩越祥卢振发

实验室研究与探索 2021年8期

韩越祥，卢振发

（1.浙江工业职业技术学院设计与艺术学院，浙江绍兴315100；2.江苏大学材料科学与工程学院，江苏镇江212013）

0 引言

具有铁素体＋珠光体组织特征的钢材在我国工程结构材料中应用广泛，这主要与其加工成本较低、强塑性较好等有关，在对铁素体＋珠光体钢材进行组织分析时，如何有效地进行晶界提取是广大科研工作者长期关注的课题［1］，然而，实际应用过程中还没有专用的金相设备或者晶界提取算法能够处理所有类型的金相组织。近些年来，虽然在晶界提取算法上发展了一些新的理论并提出了新的算法，但是由于晶界提取过程较为复杂（图像预处理与分割、阈值设定、子图像处理等）、影响因素较多［2］，常用的基于形态学的Kirsch算子、Roberts算子、Canny算子、LoG算子和Soble算子等在处理图像时还无法提取到完整的晶界，最终图像处理结果中的晶界也往往会受到噪声点多、图像分割等的影响［3-5］。本文选取具有代表性的组织类型为铁素体＋珠光体的20钢为研究对象，通过对金相组织进行预处理与分割、子图像处理、晶界提取和晶界优化等步骤［6］，提出了适宜于20钢的基于Kirsch算子的自适应多阈值晶界提取算法，并对其进行了滞后阈值优化处理，结果将有助于快速、准确的晶界提取和定量分析，改善金相定量评级效率低、准确度差等问题，更好地满足大批量金相组织检测需求。