[发明专利]一种材料表面拓扑结构分级定量分析方法及应用

权利要求书

1.一种材料表面拓扑结构分级定量分析方法，其特征在于，所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法通过图像处理技术获取扫描电镜高分辨图像中像素点的灰度值信息；通过分析图像中各个像素点的灰度特征对样品的表面形貌进行剖面分析及不同尺度下的表面粗糙度分析；通过从扫描电镜图像上提取灰度信息数字化，并对信息进行统计分析，获得定量化统计结果。

2.如权利要求1所述的材料表面拓扑结构分级定量分析方法，其特征在于，所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法包括：

第一步，利用扫描电子显微镜拍摄所研究材料的二次电子图像；

第二步，通过图像处理技术获取扫描电镜高分辨图像中像素点的位置信息和灰度值信息，并将每个像素点赋值为G(x,y)；

第三步，根据像素点的位置信息和灰度值信息，进行统计分析，获得对被研究材料的表面形貌特征结构信息的定量表征，并通过作图软件将结果转化为2维或3维图像；

第四步，结合复杂表面的结构特征，利用扫描电子显微镜拍摄所研究材料不同放大倍数的二次电子图像，对复杂结构材料表面进行大尺度、微米尺度以及纳米尺度等不同尺度结构特征的分级定量分析，并获得多尺度粗糙度结果，实现复杂结构表面的多尺度定量分析；体现各个尺度特征结构的电镜图像进行表面粗糙度分级分析，获得轮廓的平均算术偏差值Ra，公式如下：

3.如权利要求2所述的材料表面拓扑结构分级定量分析方法，其特征在于，所述第二步(x,y)是指扫描电子显微镜图像中正在进行归一化处理的像素点的横纵坐标，G(x,y)是指该位置像素点在扫描电子显微镜图像中的灰度值。

4.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：通过图像处理技术获取扫描电镜高分辨图像中像素点的灰度值信息，通过分析图像中各个像素点的灰度特征对样品的表面形貌进行剖面分析及不同尺度下的表面粗糙度分析；通过从扫描电镜图像上提取灰度信息数字化，并对信息进行统计分析，获得定量化统计结果。

5.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：通过图像处理技术获取扫描电镜高分辨图像中像素点的灰度值信息，通过分析图像中各个像素点的灰度特征对样品的表面形貌进行剖面分析及不同尺度下的表面粗糙度分析；通过从扫描电镜图像上提取灰度信息数字化，并对信息进行统计分析，获得定量化统计结果。

6.一种实施权利要求1～3任意一项所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法的材料表面拓扑结构分级定量分析系统，其特征在于，所述材料表面拓扑结构分级定量分析系统包括：

灰度值信息处理模块，用于通过图像处理技术获取扫描电镜高分辨图像中像素点的灰度值信息；

表面粗糙度分析模块，用于通过分析图像中各个像素点的灰度特征对样品的表面形貌进行剖面分析及不同尺度下的表面粗糙度分析；

定量化统计结果获得模块，用于通过从扫描电镜图像上提取灰度信息数字化，并对信息进行统计分析，获得定量化统计结果。

7.一种如权利要求1～3任意一项所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法在大规模生产时多尺度复杂结构材料表面结构质量控制中的应用。

8.一种如权利要求1～3任意一项所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法在材料表面从简单结构到多尺度复杂结构的演化规律测定中的应用。

9.一种如权利要求1～3任意一项所述材料表面拓扑结构分级定量分析方法在材料表面构效关系检测中的应用。

10.一种终端，其特征在于，所述终端搭载权利要求6所述的材料表面拓扑结构分级定量分析系统。