[发明专利]一种基于图像处理的晶界提取及晶粒度测量方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待提取晶界的源图像，并对获取的源图像进行预处理；

依据图像中的像素灰度将预处理后的图像中的所有像素划分为晶界部分、晶粒内部区域部分和模糊部分，并对属于模糊部分的像素采用模糊边缘检测算法确定其属于晶界部分还是属于晶粒内部区域部分，以完成晶界检测；

去除晶粒内部区域因析出物而导致的晶粒破损，并对粘连晶粒进行分离；

对晶界进行细化和剪枝处理，以得到单像素宽度的闭合晶界；

所述依据图像中的像素灰度将预处理后的图像中的所有像素划分为晶界部分、晶粒内部区域部分和模糊部分，包括：

利用大律法计算得到预处理后的图像的全局阈值T，将预处理后的图像粗略分为晶界区域A0和晶粒内部区域A1；

分别在A0和A1中使用大律法计算各自的分割阈值，将A0的分割阈值作为全局的低阈值L，A1的分割阈值作为全局的高阈值H；

将灰度强度低于L的像素划分为晶界部分，灰度强度高于H的像素划分为晶粒内部区域部分，灰度强度介于L和H之间的像素划分为模糊部分。

2.如权利要求1所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述对获取的源图像进行预处理，包括：

基于二维伽马函数和Retinex理论对获取的源图像进行光照矫正，并对光照矫正后的图像采用非局部均值的降噪算法进行滤波降噪，得到预处理后的图像。

3.如权利要求1所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述对属于模糊部分的像素采用模糊边缘检测算法确定其属于晶界部分还是属于晶粒内部区域部分，包括：

对属于模糊部分的像素采用模糊边缘检测算法计算其对于晶界的隶属度；

若像素对应的隶属度大于隶属度阈值，则将其归为晶界部分；

若像素对应的隶属度不大于隶属度阈值，则将其归为晶粒内部区域部分。

4.如权利要求1所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述去除晶粒内部区域因析出物而导致的晶粒破损，包括：

在完成晶界检测的图像中计算灰度值为0的连通域面积，若连通域面积小于第一预设面积阈值，则认为其是晶粒的破损区域，将其填充为晶粒内部区域。

5.如权利要求1所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述对粘连晶粒进行分离，包括：

使用极限腐蚀法对晶粒内部区域进行逐层腐蚀，直至所有晶粒相互分离。

6.如权利要求5所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述使用极限腐蚀法对晶粒内部区域进行逐层腐蚀，包括：

在每层腐蚀中，采取4邻域和8邻域交替进行的方法。

7.如权利要求6所述的基于图像处理的晶界提取方法，其特征在于，所述使用极限腐蚀法对晶粒内部区域进行逐层腐蚀，还包括：

在每层腐蚀完成后，计算剩余晶粒的连通面积，使面积小于第二预设面积阈值的晶粒不参与下一次的腐蚀过程。

8.一种基于图像处理的晶粒度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

利用如权利要求1-7任一项所述的晶界提取方法提取待测晶粒的晶界；

基于提取的晶界，根据预设的晶粒度测定标准自动进行晶粒度测量。

9.如权利要求8所述的基于图像处理的晶粒度测量方法，其特征在于，所述根据预设的晶粒度测定标准自动进行晶粒度测量，包括：

根据预设的晶粒度测定标准，选取截点法自动进行晶粒度测量。