的缺口方向朝外。控制相机1采集断口图像，转换为灰度图像，如 图3所示，区域特性增强算法对处理后的图像，如图4所示，然后再自动分色，去除杂点，提取 边界计算出纤维断面率。
[0043] 如图2所示，测定冲击试样断口纤维断面率系统的测定方法，具体包括：
[0044] 步骤（1):将试样断口放置在旋转台上，调整调焦装置W及调焦旋钮，直至获取冲 击试样断口的符合预设清晰度要求的图像；
[0045] 步骤(2):将获取的冲击试样断口面图像转换为冲击试样断口灰度图像，对冲击试 样断口灰度图像进行增强区域特性算法处理；
[0046] 步骤(3):对步骤(2)处理后图像进行自动分色，生成二值化图像;对二值化图像去 除杂点，提取冲击试样断口面边界和晶状区边界，进而得到断口面原始截面面积和晶状区 边界包围的面积；
[0047] 步骤(4):求取冲击试样断口面的原始截面面积与晶状区边界包围的面积的差值， 再将得到的差值与冲击试样断口面的原始截面面积求取比值，最终获取冲击试样断口的纤 维断面率。
[0048] 其中，步骤(2)中对冲击试样断口灰度图像进行增强区域特性算法处理的过程为：
[0049] 根据晶状区和纤维区的特性，任选冲击试样断口灰度图像中的一个像素点；
[0050] W选定的像素点为中屯、，在冲击试样断口灰度图像中的预设区域内，构建并捜索 水平线、垂直线W及与水平线和垂直线均成45度夹角的直线上像素点的灰度值；
[0051] 若捜索到的像素点灰度值在某一方向两端灰度值之间，则在此方向两像素间的像 素点的灰度值升高，用于增加晶状区和纤维区的对比度。
[0052] 步骤(3)中，采用0TSU算法对步骤(2)处理后图像进行自动分色，生成二值化图像。
[0053] 在步骤(1)中，对采集的冲击断口图像转换为灰度图像，由于采集的图像为彩色图 像，彩色图像的每个像素颜色由红、绿、蓝Ξ个分量组成，此步骤把每个像素颜色转换为单 一分量表示，即为灰度值，其范围为0~255，0表示黑色，255表示白色。
[0054] 在步骤(2)中，冲击试样断口的晶状区的特征为金属光泽的放射状，纤维区特征为 无光泽暗灰色，根据晶状区和纤维区的特性不同，对冲击试样断口灰度图像进行增强区域 特性算法处理。
[0055] 在步骤(3)中，对增强区域特性算法处理的图像进行自动分色，即用0TSU算法：
[0056] 计算图像的灰度值均值U，然后选择一个灰度值t，计算出大于t的像素点所占图像 全部像素点的比例wO,均值为uO,小于t的像素点所占图像全部像素点的比例wl，均值为ul， t的范围为0~255,使目标函数为:旨(1:)='\￥〇*(11〇-11)~2+*1*(111-11)~2取得全局最大值，确定 灰度值t。使灰度值小于t的像素变为0,大于等于t的像素变为255,生成二值化图像。
[0057] 进一步对二值化图像，去除杂点，即为不属于晶状区域的白色部分，提取晶状区边 界，即为晶状区与纤维区的边界，进而计算出纤维断面率。
[005引计算出纤维断面率的公式如下：
[0化9]
[0060] 其中，C为试样缺口处的原始截面面积，Co为晶状区域的面积。
[0061] 上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不 需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围W内。
【主权项】
1. 一种测定冲击试样断口纤维断面率系统，其特征在于，包括： 冲击试样断口纤维断面图像采集装置，其包括底板，所述底板上设置有立柱和二维平 台，所述立柱上安装有调焦装置，所述调焦装置还与相机相固定;所述二维平台设置有旋转 台； 所述冲击试样断口纤维断面图像采集装置将采集的纤维断面图像传送至中央处理器 进行处理，并得到冲击试样断口的纤维断面率。2. 如权利要求1所述的一种测定冲击试样断口纤维断面率系统，其特征在于，所述立柱 上还安装有照明装置。3. 如权利要求1所述的一种测定冲击试样断口纤维断面率系统，其特征在于，所述二维 平台上还设置有挡板。4. 如权利要求1所述的一种测定冲击试样断口纤维断面率系统，其特征在于，所述调焦 装置通过调焦旋钮与立柱固定连接。5. 如权利要求1所述的一种测定冲击试样断口纤维断面率系统，其特征在于，所述旋转 台通过移动旋钮与二维平台相连接。6. -种如权利要求1所述的测定冲击试样断口纤维断面率系统的测定方法，其特征在 于，包括： 步骤（1):采用冲击试样断口纤维断面图像采集装置获取冲击试样断口的符合预设清 晰度要求的图像； 步骤(2):将获取的冲击试样断口面图像转换为冲击试样断口灰度图像，对冲击试样断 口灰度图像进行增强区域特性算法处理； 步骤(3):对步骤(2)处理后图像进行自动分色，生成二值化图像;对二值化图像去除杂 点，提取冲击试样断口面边界和晶状区边界，进而得到断口面原始截面面积和晶状区边界 包围的面积； 步骤(4):求取冲击试样断口面的原始截面面积与晶状区边界包围的面积的差值，再将 得到的差值与冲击试样断口面的原始截面面积求取比值，最终获取冲击试样断口的纤维断 面率。7. 如权利要求6所述的测定方法，其特征在于，所述步骤(2)中对冲击试样断口灰度图 像进行增强区域特性算法处理的过程为： 根据晶状区和纤维区的特性，任选冲击试样断口灰度图像中的一个像素点； 以选定的像素点为中心，在冲击试样断口灰度图像中的预设区域内，构建并搜索水平 线、垂直线以及与水平线和垂直线均成45度夹角的直线上像素点的灰度值； 若搜索到的像素点灰度值在某一方向两端灰度值之间，则在此方向两像素间的像素点 的灰度值升高，用于增加晶状区和纤维区的对比度。8. 如权利要求6所述的测定方法，其特征在于，所述步骤（3)中，采用OTSU算法对步骤 (2)处理后图像进行自动分色，生成二值化图像。
【专利摘要】本发明公开了测定冲击试样断口纤维断面率系统及其方法，该方法包括步骤(1)采用冲击试样断口纤维断面图像采集装置获取冲击试样断口的符合预设清晰度要求的图像；步骤(2)将获取的冲击试样断口面图像转换为冲击试样断口灰度图像，对冲击试样断口灰度图像进行增强区域特性算法处理；步骤(3)生成二值化图像；对二值化图像去除杂点，得到断口面原始截面面积和晶状区边界包围的面积；步骤(4)求取冲击试样断口面的原始截面面积与晶状区边界包围的面积的差值，再将得到的差值与冲击试样断口面的原始截面面积求取比值，获取冲击试样断口的纤维断面率。本发明能够自动寻找晶状区边界，提高了工作效率。
【IPC分类】G01N3/30, G01N3/06
【公开号】CN105445100
【申请号】CN201610018299
【发明人】王玉增, 王华峰, 曹若兰, 董晓晓, 仲强
【申请人】济南大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2016年1月12日