[发明专利]一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法及系统

权利要求书

1.一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法，其特征在于，包括：

1)获取粉体颗粒表面的形貌图像；

2)对形貌图像进行三维重建，获得三维形貌模型；

3)计算三维形貌模型的分形维数，利用分形维数表征粉体颗粒表面粗糙度。

2.根据权利要求1所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法，其特征在于，所述的步骤2)包括：

对形貌图像进行二维图片像素转换，提取每一像素点的灰度值，以图片像素作为XOY坐标平面，以每一像素点的灰度值作为Z值，构建三维形貌模型。

3.根据权利要求1所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法，其特征在于，利用盒子维数模型计算三维形貌模型的分形维数。

4.根据权利要求3所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法，其特征在于，所述的步骤3)包括：

使用边长为的立方体盒子去覆盖三维形貌模型，n＝1,2...k，求解完全覆盖三维形貌模型所需的最少盒子个数N_n，获得k组数组(ln 2ⁿ,ln N_n)，所述的N_n求解公式为：

其中，D为三维形貌模型的盒子维数；

利用最小二乘法对所有数组进行线性拟合，获得的拟合直线的斜率即为三维形貌模型的分形维数。

5.根据权利要求1所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测方法，其特征在于，通过扫描电子显微镜获取粉体颗粒表面的背散射电子图像，作为粉体颗粒表面的形貌图像。

6.一种粉体颗粒表面粗糙度的检测系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于获取粉体颗粒表面的形貌图像；

三维重建模块，用于对形貌图像进行三维重建，获得三维形貌模型；

粗糙表征模块，用于计算三维形貌模型的分形维数；

利用分形维数表征粉体颗粒表面粗糙度。

7.根据权利要求6所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测系统，其特征在于，三维重建的过程包括：

对形貌图像进行二维图片像素转换，提取每一像素点的灰度值，以图片像素作为XOY坐标平面，以每一像素点的灰度值作为Z值，构建三维形貌模型。

8.根据权利要求6所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测系统，其特征在于，所述的粗糙表征模块利用盒子维数模型计算三维形貌模型的分形维数。

9.根据权利要求8所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测系统，其特征在于，所述的分形维数的计算过程包括：

所述的粗糙表征模块使用边长为的立方体盒子去覆盖三维形貌模型，n＝1,2...k，求解完全覆盖三维形貌模型所需的最少盒子个数N_n，获得k组数组(ln 2ⁿ,ln N_n)，所述的N_n求解公式为：

其中，D为三维形貌模型的盒子维数；

所述的粗糙表征模块利用最小二乘法对所有数组进行线性拟合，获得的拟合直线的斜率即为三维形貌模型的分形维数。

10.根据权利要求6所述的一种粉体颗粒表面粗糙度的检测系统，其特征在于，所述的图像采集模块通过扫描电子显微镜获取粉体颗粒表面的背散射电子图像，作为粉体颗粒表面的形貌图像。