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图像处理技术在硬度测量系统中的应用研究

李尤丰  
【摘要】: 硬度是材料的特性。精确计算硬度值,对材料的硬度认定非常重要。显微维氏硬度自动测量,是将显微镜下的硬度采样图,传送到计算机中,利用图像处理算法,准确计算其维氏硬度值。 本文针对很多硬度采样图处理,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。采用自底向上的控制策略,对图像进行预处理和分割,提出利用阈值化轮廓提取算法进行边缘提取。针对边缘可能近似直线,可能弯曲的情况,利用宽步长hough变换,拟合边缘,得到硬度压痕图边缘的四条较粗直线和四个顶点。对图像进一步理解,即再围绕各顶点,划分一定区域。在该区域内,再利用聚类分析算法,得到两类点。对每类点,再利用最小二乘法,得到两条边缘直线,求解这两条线的交点,也就得到精准定位的压痕图顶点,从而求到压痕图对角线的长度,根据硬度计算公式,可以精确得到某种材料的维氏硬度值。 实验结果证明,利用这种方法得到的测量结果与标样值相当接近,优于将压痕图边缘只认为是直线的各种算法处理结果,这也证明该种方法真实、有效、精确。


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