图像处理技术在硬度测量系统中的应用研究

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1、第27卷第5期计算机仿真2010年5月文章编号：1006—9348(2010)05—0213—04图像处理技术在硬度测量系统中的应用研究李尤丰(金陵科技学院信息技术学院，江苏南京210007)摘要：硬度图像测量问题，针对很多硬度采样图的处理，都是将压痕图边缘认为是直线，造成硬度值最后与实际硬度值误差较大的问题，提出一种改进方法。对硬度压痕图，利用阈值化提取边缘，针对边缘可能近似直线，可能弯曲的情况，利用宽步长霍夫变换，拟合边缘，得到四条较粗直线的四个交点。围绕各交点，划分一定区域。在各区域内，利用聚类分析算法，得到两类点。对每类点，利用最小二乘法，得到两条直线，求解这两条线的交点，得到精准

2、定位的压痕图顶点。根据硬度计算公式，可以精确得到某种材料的维氏硬度精确值。结果证明，方法与标样值相当接近，优于将压痕图边缘处理结果，证明方法真实、有效、精确。关键词：硬度压痕；阈值化；霍夫变换；聚类分析；~tbz乘法中图分类号：TP05文献标识码：BAHardnessSystemwithImageProcessTechnologyLIYou——feng(JinlingInstituteofTechnology，NanjingJiangsu210007，China)ABSTRACT：Inalotofhardnesssystem，theedgeoftheindentationisconside

3、redtobeastraightlinewhichwillre-suitinadeviationbetweenhardnessvalueandtheactualhardnessvalue．Theedgesareextractedwithathresholdal—gorithminthepaper．Armedattheconditionsthattheedgesmayapproximatetoastraightline，ormaybecurved，theedgesarefittedwithawide—houghtransformfromahardnessindentationimage．An

4、dthatwillreceivefourcoarsestraightsandfourverticesfromtheindentation．Aroundeveryverticeacertainareaisextended．Sopointsaleclassi-fledtotwotypeswithaclusteranalysisalgorithmineveryregion．Thentwostraightlineswillbeobtainedwiththeleastsquaremethod．Atlasttheintersectionofthesetwolinesissolved．According

5、tothehardnessformula，theVickemhardnessValuesofsomematerialscanbeprecise．Itissuperiortothemethodthattheedgesaretakenasstraightlinesonly．Thisalsoprovesthattheresultsarereal，effectiveandaccurate．KEYWORDS：Hardnessindentation；Thresholdalgorithm；Wide—houghtransform；Clusteranalysisalgorithm；Theleastsquar

6、emetIlod1引言针对压痕图边缘是直线而非弯曲的缺陷情况，提出一种针对对于硬度图像的测量方法，目前有很多文献。其中对于边缘可能为直线、也可能为曲线的硬度图像处理方法，实现硬度图像的处理，采用的算法很多，例如sobel算子处理硬度硬度精确测量。图像，较优化的小波算法处理硬度图像等，主要对硬度图像的边缘，拟合为直线，然后进行硬度分析和测量。但是，实际2硬度测试的基本原理硬度图像，有可能边缘是弯曲的，这就造成了较大误差。目在一定时间间隔里，施加一定比例的负荷，把一定形状前也有将硬度边缘认为是弯曲的文献，例如利用动态轮廓模的硬质压头压入所测材料表面，然后，将硬度压痕图传人计型(snake模型)

7、进行自顶向下的控制策略，也叫基于模型的算机，利用计算机视觉，理解和处理图像，完成硬度测量。根控制策略，来测量硬度的。这种方法效果也很好。据硬度计算公式，精确得到某种材料的维氏硬度值。针对硬度压痕图基本是菱形这样一个特征，在硬度图像维氏硬度的计算公式如下：处理实现时，针对很多已有硬度图像测量软件和算法，都是HV：2P~sin0／2—————～：0．1891P／e2‘式(1)中，：压痕对角线长的算术平均值(ram)，即(收稿