定量金相及显微硬度分析系统.pdf

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1、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

2、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TheAnalysisSystemoftheQuantitativePhaseandMicro．hardnessWangGui-tang，LiuWen—hao，LinJin-xuan，LiKe-ne，WuLi—ruing(GuangdongGuangzhou，GuangdongUniversityoftechnology,Facultyofinformationandengineering，510643)Abstra

3、ct：ThissystemincludesthetechnologyofOptical-mechanical-electrical，Quantitativemetallicphase，digitalimageprocessing，computernetworkandSOon．Itcarlcontroltheprocessofquantitativemetallicphaseandmicro—hardnessautomaticallyandintellectually．Parametersabout

4、thesizeofthemetallurgicalstructuralgrains，lengthofpenetration，second-phase，porespaceandimpuritiesCanbeanalyzedautomatically．Dataofverifyingmetallicphasecallbemanagedintellectuallyandbetransmittedonnetwork．Itcarlanalyzethesampledimagesbyusingthewavelet

5、theoryandareaflop—inmethodbasedonthemathematicmorphology,itcangetthefeaturesofmetallicphaseimageseffectivelySOthatitCanmaketheanalysisofquantitativemetallicphaseautomatic．Keywords：metalgraphicanalysis，digitalimageprocessing，micro—hardness，mathematical

6、morphologyandwavelettheory金相是研究金属材料的微观组织、并确定这种微观组织与宏观性能之间关系的一门科学。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性关系。要想得到确切的规律就必须对它们中间的某些参数进行定量的分析。随着材料科学的发展，金相研究的内容和金相分析技术也在不断的发展。许多先进的电子金相设备如扫描电镜、透射电镜等也在逐渐普及，他们大幅度提高了放大倍率，提供了更为有利的分析手段。1系统组成黑·一闷’Il机l面蒜耳——百1■百叫星f有

7、两种：一是测定细小零件和试样的维氏硬度，以及测定零件的电镀层，氮化层，渗碳层等组织的表层硬度和硬化层硬度梯度，等等；二是作金相显微镜，用于观察和拍摄材料的显微组织，并测定其相应组织的显微硬度。MCS．51单片机控制器实现显微硬度计的硬度测量过程全自动控制，包括控制转塔转动实现金刚石压头和两个观察物镜的位置转换，硬度测量过程的加载荷和卸载荷，载物台的X．Y平面运动，灯光调整等。单片机控制器与系统计算机通过RS232通信接口进行数据和控制指令通信。三维工作台金相试样图2显微硬度计结构示意图Fig．2T

8、hesketchmapoftheconfigurationofsclerometerwithmicroscope1．2显微图像数字化采集系统显微图像数字化采集系统包括光学接口、CCD数码相机、计算机、打印机等。光学接口是金相显微镜数字化照相系统的重要环节。按光学成像原理，接口要保证数码相机的入瞳直径D数大于显微镜的出瞳直径D疆，即D数>D显，以得到充满视野的金相组织，增大照相的选择区域，同时避免丢失显微组织信息。数码相机性能取决于CCD面积和单位面积像素。一般情况下，数码相机像素越