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《内蒙古农业大学》 2007年
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基于数字技术的铸铁图像分析

翟改霞  
【摘要】: 长期以来人们都采用定性和半定量的方法对金相组织图像进行分析和评定,其工作量大、分析结果受主观因素影响大且结果的重现性、一致性差。所以,随着金相学的发展,逐步开始利用定量金相方法实现显微组织图像的分析。 选取由石墨和基体组织组成的铸铁作为研究材料,经镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序制备试样,在金相显微镜下对试样进行观察,确定最佳的采集视场,放大倍数根据定量检测标准选择为100×和200×,采集金相图像。利用数字图像处理技术对采集到的金相图像进行处理,实现金相分析。图像分析是金相分析的前提和基础,为了提高金相分析的精度和计算速度,提出基于数字图像处理技术对铸铁金相图像的处理与分析方法进行研究,并获得以下研究成果: 1.对采集到的图像进行了标定,为定量测量提供比例尺度。 2.将图像由彩色空间转换到灰度空间;针对铸铁金相图像常出现亮度不均匀现象,提出了利用同态滤波的原理对金相图像进行亮度的校正,并取得了好的效果;对金相图像利用传统的空间域和频率域的滤波方法作去噪处理,经过对滤波结果及算法运行效率的分析,本文利用中值滤波来滤除图像中的噪声。 3.对铸铁灰度图像直方图进行分析,利用常用的分割算法:阈值化法、FCM聚类法、遗传算法和数学形态学算法对铸铁金相图像进行分割,分析了分割效果和算法的性能。提出了一种适合于铸铁金相图像的基于灰度图像二维统计信息的遗传FCM分割算法,提高分割效率,并得到好的分割效果。 4.利用数学形态学知识,针对数学形态学单尺度结构元素梯度算法的局限性,提出了基于数学形态学的多尺度多结构元素梯度算子的边缘检测算法,与经典的边缘检测算法相比,该算法对噪声不敏感,可提取出光滑的目标边界。 5.图像分割实现后,对图像中的不同目标区域进行了标识,获得目标物边界,统计出目标个数,提取出图像中各个目标物的面积、周长、形状因子、长短轴之比、伸长度、重心。 6.采用面积率计算球化率,对球墨铸铁进行石墨球化评级;用MATLAB实现系统的集成,完成特征参数的保存。
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG115

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 罗罕频;汪彬;;基于LabVIEW的半固态合金初生相形貌定量分析[J];实验室研究与探索;2012年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张红旗;基于图像处理技术的12Cr1MoV钢金相组织分析研究[D];内蒙古农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张海军;基于数字图像处理技术的灰铸铁金相分析[D];内蒙古农业大学;2008年
2 乔斌;基于数字图像处理技术的苹果损伤体积计算[D];内蒙古农业大学;2009年
3 肖海波;图像处理在定量金相分析中的应用[D];江西理工大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周浩,李天牧,尉洪;基于数学形态学的血液细胞图像边缘提取[J];北京生物医学工程;2002年02期
2 杨岩,李晖;数学形态学在定量金相分析中的应用[J];重庆工学院学报;2002年03期
3 杨风暴,韩焱;图像小波阈值去噪中马赛克现象的处理[J];测试技术学报;2003年02期
4 王英健,周书仁,唐贤瑛;基于适应性阈值和遗传算法的图像分割[J];长沙交通学院学报;2003年02期
5 彭玉楼,傅明;综合小波和数学形态学的图像边缘检测[J];长沙交通学院学报;2004年04期
6 王涛,沈谦,冯焕清;一种改进的模糊聚类算法[J];电路与系统学报;1999年01期
7 刘健庄;基于二维直方图的图象模糊聚类分割方法[J];电子学报;1992年09期
8 丁震,胡钟山,杨静宇,唐振民;FCM算法用于灰度图象分割的研究[J];电子学报;1997年05期
9 吴薇,邓秋霞,何曰光;基于免疫遗传算法的图像阈值分割[J];纺织高校基础科学学报;2004年02期
10 欧阳,成卫,韩逢庆;基于遗传算法的模糊c-均值聚类算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 孙宗保;基于计算机视觉的粒度检测应用研究[D];江苏大学;2003年
2 王利宏;动物骨髓病理切片图像的计算机预处理研究[D];内蒙古农业大学;2004年
3 刘晓龙;基于模糊聚类图像分割方法研究[D];合肥工业大学;2006年
4 张晓芳;鸡蛋外观品质识别方法及试验装置研究[D];内蒙古农业大学;2006年
5 邓海霞;基于机器视觉的群体禽蛋大小检测方法研究[D];华中农业大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 徐文婷;李承鹏;;基于自适应遗传算法的离散化方法[J];合肥师范学院学报;2011年03期
4 蒲东兵;马志强;庞长明;孙英娟;于哲舟;;基于DSP的掌纹识别门禁系统设计与实现[J];安防科技;2008年02期
5 黄加翼;乔梁;;高能X射线包裹图像边沿特征识别方法[J];安防科技;2011年03期
6 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
7 华文立;胡学刚;;平衡决策树分类精度与规则简易性研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年04期
8 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
9 李玲玲;辛浩;;FCM算法及其有效性度量方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
10 程志友,王年,梁栋;工业物料识别的一种快速模糊边缘检测算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 齐继阳;竺长安;曾议;;基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 齐文文;赵斌;龙连春;;基于遗传算法的加筋圆柱壳屈曲承载力优化[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
3 丁婷;崔红涛;;遗传算法在智能天线扇区波束赋形及阵元失效补偿中的应用[A];经济策论(上)[C];2011年
4 程远林;李茂军;;基于小生境遗传算法的配电网电容器优化配置[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 赵建玉;贾磊;陈月辉;张勇;;基于粒子群优化的信号交叉口交通流预测模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 张志华;王莉;刘洪;;最大化网络广告收入的投放决策[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 赵瑞艳;李树荣;张晓东;苗荣;;基于混合遗传算法的热传导系统最优控制问题求解[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 ;A Fast Self-adapt Target Image Segmentation Algorithm[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 王清;宋年年;王佳庆;姚菁;;优化自抗扰控制器在主汽温控制系统中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 董慧群;代建制项目风险预警管理研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
9 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
10 许志远;雾天降质图像增强方法研究及DSP实现[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马彦平;基于数字图像的冬小麦、夏玉米长势远程动态监测技术研究[D];华中农业大学;2010年
2 贺静;基于DSP的鸡蛋蛋壳破损实时检测系统的研究[D];华中农业大学;2010年
3 沈昊;基于DSP图像处理的鸡蛋新鲜度实时无损检测研究[D];华中农业大学;2010年
4 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
5 田继辉;用于三维影像快速浏览的多尺度DEM数据组织研究[D];河南理工大学;2010年
6 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
7 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
8 张可平;CO_2焊逆变电源的自适应模糊控制系统研究[D];南昌航空大学;2010年
9 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
10 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯能莲;单明彻;余顺火;;苹果静重损伤规律的研究[J];安徽工学院学报;1990年04期
2 高九思;秦菊仙;闫玲玲;张建林;;无公害苹果生产现状与展望[J];现代农业科技;2007年13期
3 吴玲艳,沈庭芝,方子文,王飞;基于直方图熵和遗传算法的图像分割法[J];兵工学报;1999年03期
4 李刚,范瑞霞;一种改进的图像中值滤波算法[J];北京理工大学学报;2002年03期
5 杨岩,李晖;数学形态学在定量金相分析中的应用[J];重庆工学院学报;2002年03期
6 王建萍,王家平,许建广;数字图像处理在定量金相分析中的应用[J];材料导报;2003年01期
7 崔凤奎,王晓强,张丰收;定量金相分析算法及实现[J];材料科学与工艺;2000年03期
8 宋仁国,董敏,张奇志,张宝金,曾梅光;7175铝合金工艺优化的遗传算法[J];材料科学与工程;1998年01期
9 李俊生;一种图像平滑处理方法的空域算法与频域分析[J];常州工学院学报;2004年02期
10 董立菊,于戈;基于噪声图像2-D直方图的快速分割方法[J];东北大学学报;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 蒋明星;基于数学形态学和分形的金相图像处理关键技术研究[D];华南理工大学;2011年
2 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
3 侯振杰;动物骨髓细胞图像分割方法的研究[D];内蒙古农业大学;2005年
4 迟健男;图像形态学和小波分析在图像增强与边缘检测中的应用[D];东北大学;2005年
5 王鹏伟;基于多尺度理论的图像分割方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 薛河儒;牛乳体细胞彩色图像分割方法的研究[D];内蒙古农业大学;2007年
7 闫海霞;基于数学形态学的图像边缘检测和增强算法的研究[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李兵;基于机器视觉的黑片缺陷检测图像预处理技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
2 毛安定;基于小波变换的图像分割技术[D];昆明理工大学;2009年
3 丁力;改进遗传算法在数字图像分割中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年
4 冯欣;金相图像处理与测量的研究[D];辽宁工程技术大学;2001年
5 王锋;复杂金相组织的形态学分析与程序设计[D];重庆大学;2002年
6 陈威;基于图像处理的定量金相分析系统[D];广东工业大学;2004年
7 顾超;计算机定量金相分析系统的软件开发与图像处理方法研究[D];南京理工大学;2004年
8 张军;12Cr1MoV钢导汽管组织性能评定与应力计算[D];武汉大学;2004年
9 张晓芳;鸡蛋外观品质识别方法及试验装置研究[D];内蒙古农业大学;2006年
10 陈强;MB15-RE镁合金半固态等温组织演变及流变性实验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张红旗;王春光;王全喜;张永;;数字图像处理技术在金相分析中的应用研究[J];农机化研究;2013年03期
2 张红旗;王春光;;12Cr1MoV钢金相图像处理技术的研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2012年03期
3 张海军;程英照;田海清;郁志宏;;基于MATLAB的灰铸铁数字图像处理系统的开发研究[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张红旗;基于图像处理技术的12Cr1MoV钢金相组织分析研究[D];内蒙古农业大学;2013年
2 管一弘;基于Dempster-Shafer理论的金属图像融合分割方法的研究[D];昆明理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 尹文花;基于空间域数字图像处理方法的煤岩分析[D];太原理工大学;2010年
2 陶凯;不同颜色光源下苹果分级的计算机视觉方法研究[D];河南科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧阳鑫玉,赵楠楠,宋蕾,谢元旦;图像分割技术的发展[J];鞍山钢铁学院学报;2002年05期
2 于晓含,朱哈·伊垒·叶斯基,欧堤·斯佩拉,奥立·哈特恩,图莫·维克马基,汤伊凡·卡特拉;基于区域增长及边缘检测的一种图象分割方法[J];北方交通大学学报;1997年01期
3 于剑,程乾生;模糊划分的一个新定义及其应用[J];北京大学学报(自然科学版);2000年05期
4 李安贵,刘国权,祖科军,曾庆黎;多元模糊模式识别在钢碳化物评级中的应用[J];北京科技大学学报;1994年02期
5 许俊刚,柯有安;自组织神经网络雷达目标识别的研究[J];北京理工大学学报;1992年03期
6 马东,曹培杰,李斌,程敬之;多信息融合的彩色细胞图像分割方法[J];北京生物医学工程;2000年01期
7 马东,曹培杰,潘凯丽,程敬之;分割重叠细胞核的方法及比较研究[J];北京生物医学工程;1999年03期
8 杨岩,李晖;数学形态学在定量金相分析中的应用[J];重庆工学院学报;2002年03期
9 胡肖强,余伟庐;碳化物形态与高铬耐磨铸铁韧性间定量关系的研究[J];材料科学与工程;1995年03期
10 张玲勤;禽蛋的加工开发与增效技术[J];家禽科学;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 潘伟;计算机视觉在农产品自动检测与分级中的研究——番茄的自动检测与分级[D];东北农业大学;2000年
2 韩皖贞;计算机视觉玻壳缺陷检测方法的研究[D];天津科技大学;2002年
3 卢晓红;虚拟数字信号分析仪的研究与开发[D];内蒙古农业大学;2003年
4 王巧华;基于BP神经网络的鸡蛋新鲜度识别方法的研究[D];华中农业大学;2004年
5 张冰;我国禽蛋生产、贸易及国际竞争力研究[D];内蒙古农业大学;2005年
6 李娟;基于模糊理论的图像分割算法研究[D];武汉科技大学;2005年
7 楚来国;基于遗传算法的图像分割研究[D];江苏大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 支德瑜;铸铁在汽车构件中竞争生存的实践考察——汽车铸铁件专题报告之一[J];现代铸铁;2002年01期
2 支德瑜;铸铁在重要汽车零件上的应用实例以及与其他材质的比较——汽车铸铁件专题报告之二[J];现代铸铁;2002年02期
3 李琪昌,徐君东,许峰;封芯造型在大型铸铁件上的应用[J];现代铸铁;2003年01期
4 卓荣明;高硅碳比铸铁的生产[J];现代铸铁;2003年02期
5 范宏训,赖华清;铸铁件缺陷分析及对策[J];机械工人(热加工);2003年06期
6 王功胜;;浅谈铸铁件的焊接修理[J];中国铸造装备与技术;2008年01期
7 于江;;冷铁在电机铸铁件的应用[J];铸造技术;2008年04期
8 邹荣剑;;外贸出口铸铁件质量要求的启发[J];铸造技术;2009年10期
9 洪晓先;杨力;;国家标准《灰铸铁金相检验》解读[J];铸造;2013年06期
10 李恒扬;;冷焊修复断裂铸铁件工艺措施研究[J];现代商贸工业;2013年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;铸铁件行业情况[A];中国铸造工业第三届高层论坛论文集[C];2007年
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3 段汉桥;;大型铸铁件的过滤净化技术[A];2009中国铸造活动周论文集[C];2009年
4 王周英;孙远洋;夏恩华;万国庆;;大型铸铁件的生产工艺[A];首届中国大型铸锻件制造技术发展论坛论文集[C];2006年
5 翟秋亚;任永明;徐锦锋;魏兵;;中大型铸铁件气焊新工艺[A];重庆市机械工程学会铸造分会、重庆铸造行业协会2010重庆市铸造年会论文集[C];2010年
6 边秀房;孙保安;;铸铁遗传性和本溪人参铁研究[A];中国机械工程学会第十一届全国铸造年会论文集[C];2006年
7 马建华;郭建斌;;铸铁强度、硬度的在线预测[A];第十三届21省(市、区)4市铸造会议暨第七届安徽省铸造技术大会论文集[C];2012年
8 王顺安;邹荣剑;;合成铸铁的研究及应用[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
9 王顺安;邹荣剑;;合成铸铁的研究及应用[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
10 翟柏顺;陈培忠;张科峰;;泡沫陶瓷过滤片在汽车铸铁件中的应用[A];2004中国铸造活动周论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 汪永安;为铸铁企业装上“火眼金睛”[N];安徽日报;2007年
2 记者 冯海波 通讯员 吴夏曦;铸铁件综合能耗降低63%[N];广东科技报;2013年
3 翟启杰;铌在铸铁中的作用及含铌铸铁[N];世界金属导报;2006年
4 任慧荀 王平 李荣世;铸铁件的机加工与焊补[N];黄河报;2005年
5 风影;商电铝业采用新工艺生产铸铁铝锭模获成功[N];中国有色金属报;2005年
6 马健;消除城市陷阱 推进城市文明[N];中国房地产报;2004年
7 郭廷杰;日本小型钢铁加工企业的“生存之道”[N];中国冶金报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 翟改霞;基于数字技术的铸铁图像分析[D];内蒙古农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 付永晟;小直径铸铁型材制备及其组织与性能研究[D];西安理工大学;2008年
2 耿国芳;提高灰铸铁缸体力学性能的优化工艺及控制[D];山东大学;2009年
3 李潭;不同孕育处理的高强度灰铸铁加工性能的研究[D];吉林大学;2009年
4 邓钢;新型高碳当量高强度灰铸铁组织与性能的研究[D];吉林大学;2006年
5 张杰;高强度灰铸铁力学性能的提升[D];山东大学;2010年
6 杨国平;机床灰铸铁孕育工艺研究[D];四川大学;2005年
7 周洲;灰铸铁缸盖铸件硬度场的数值模拟与实验研究[D];华中科技大学;2012年
8 任明文;铸铁及铸钢的压力改性研究[D];吉林大学;2008年
9 张宁;灰铸铁组织模拟及其缩松缩孔的预测[D];山东大学;2010年
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