[发明专利]一种钢材金相组织晶界自动提取方法

权利要求书

1.一种钢材金相组织晶界自动提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：读入一幅大小为M×N的钢材金相组织图像F，其中：M、N为正整数；

S2：对钢材金相组织图像预处理，包括如下步骤：

S2.1：彩色图像直方图均衡化，用于增强钢材金相组织图像的对比度，得到直方图均衡化后的图像E；

S2.2：双边滤波去噪，用于减少钢材金相组织图像中的噪声点，得到去噪后的图像I；

S3：用标记分水岭分割算法对预处理后的钢材金相组织图像进行预分割，将图像分割成多块区域；

S4：用改进的mean shift算法对预分割后提取到的多块区域分别进行聚类分割，得出的晶粒与晶粒之间的邻接界面为最终的晶界。

2.根据权利要求1所述的一种钢材金相组织晶界自动提取方法，其特征在于，所述步骤S2.1中的彩色图像直方图均衡化，具体步骤为：

S2.1.1：对于彩色钢材金相组织图像F，利用转换公式：将RGB颜色空间图像转化为YUV颜色空间图像，得到图像P，其中：r、g、b分别为RGB颜色空间图像对应的三色分量的值，y、u、v分别为YUV颜色空间图像对应的分量的值；

S2.1.2：单独对转换之后的YUV颜色空间图像P中的Y通道进行直方图均衡化，得到图像Q；

S2.1.3：再利用公式：将YUV颜色空间图像Q重新转化为RGB颜色空间图像，得到直方图均衡化后的图像E。

3.根据权利要求1所述的一种钢材金相组织晶界自动提取方法，其特征在于，所述步骤S2.2中的双边滤波去噪方法是：

对于彩色图像利用双边滤波算法分别对图像E的r、g、b三色通道通过公式：进行滤波去噪，得到处理后的图像I，

其中：L为滤波半径，

k为正整数且k＝L,L+1,...,L+m，其中m＝M×N-2L；

E[k-i]为彩色图像当前像素点包含的r、g、b三色分量的值；

W[k,i]为滤波器的权系数，主要由Gauss权系数W_d[k,i]和图像的亮度信息W_r[k,i]的乘积所构成，其中：

Wd[k,i]=exp(-i22σd2),]]> 1

Wr[k,i]=exp[-(Δr)2+(Δg)2+(Δb)22σr2],]]>

σ_d表示在空域滤波时的高斯函数的标准差，σ_r表示在窗口中图像的亮度通过高斯函数进行滤波时的亮度标准差，Δr、Δg、Δb分别为RGB彩色图像中不同像素点对应的三色分量差值。