一种钢材夹杂物分布确定方法及装置与流程

1.本发明属于钢材技术领域，具体涉及一种钢材夹杂物分布确定方法及装置。


背景技术：

2.钢材中夹杂物对钢铁的生产和性能均有非常重要的影响，夹杂物的尺寸、分布会影响组织均匀性，造成钢材冶炼困难、材料力学性能下降，甚至造成工件失效、断裂等严重后果，例如炼钢时水口接瘤，线材拉拔中产生表面裂纹甚至断裂，板材表面光洁度下降等。
3.目前使用的钢材夹杂物自动分析软件，仅能够给出样品的夹杂物分布图，对于夹杂物分布的均匀性只能通过肉眼定性判断，对于夹杂物分布相近的样品，肉眼难以判断均匀性，现有技术中存在选取部分区域中夹杂物的距离来计算所有夹杂物平均距离，未考虑到不相邻的夹杂物之间距离已不能作为夹杂物的平均距离的问题。
4.因此，如何准确地确定出钢材中夹杂物分布情况，是本领域技术人员有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中对钢材夹杂物分布情况准确率较低的技术问题。
6.为实现上述技术目的，一方面，本发明提供了一种钢材夹杂物分布确定方法，该方法包括：
7.获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息；
8.确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离；
9.基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态。
10.进一步地，所述基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态，具体包括：
11.将每个夹杂物与其他夹杂物的距离按照由短到长的顺序进行排序从而获得每个夹杂物对应的距离排序；
12.基于每个夹杂物对应的距离排序中前预设数量的距离确定出每个夹杂物对应的平均距离；
13.基于每个夹杂物对应的平均距离确定所述钢材夹杂物的分布状态。
14.进一步地，所述基于每个夹杂物对应的平均距离确定所述钢材夹杂物的分布状态，具体包括：
15.计算所有夹杂物对应的平均距离的第二平均距离；
16.根据所有夹杂物对应的平均距离和第二平均距离计算出变异系数；
17.基于所述变异系数确定所述钢材夹杂物的分布状态。
18.进一步地，所述距离具体为欧几里得距离。
19.进一步地，在获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息之前，还包括对待识别区域进行抛光处理。
20.另一方面，本发明还提供了一种钢材夹杂物分布确定装置，其特征在于，所述装置包括：
21.获取模块，用于获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息；
22.第一确定模块，用于确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离；
23.第二确定模块，用于基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态。
24.本发明提供的一种钢材夹杂物分布确定方法及装置，与现有技术相比，本方法先获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息；然后确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离；最后基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态，实现了对钢材夹杂物分布状态进行量化显示，提高了钢材夹杂物分布情况的识别准确度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1所示为本说明书实施例提供的钢材夹杂物分布确定方法的流程示意图；
27.图2所示为本说明书实施例提供的钢材夹杂物分布确定装置的结构示意图；
28.图3所示为本说明书实施例提供的钢材夹杂物分布确定服务器的硬件结构框图；
29.图4所示为本说明书中1#样品夹杂物分布图；
30.图5所示为本说明书中2#样品夹杂物分布图。
具体实施方式
31.为了使本领域普通技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.如图1所示为本说明实施例提供的钢材夹杂物分布确定方法的流程示意图，虽然本说明提供了如下实施例或附图中所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或无需创造性劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元，在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
33.本说明实施例中提供的钢材夹杂物分布确定方法可以应用在客户端和服务器等终端设备中，如图1所示，所述方法具体包括如下步骤：
34.步骤s101、获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息。
35.在本技术实施例中，在获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息之
前，还包括对待识别区域进行抛光处理，用以更加准确地确定出待识别区域中的夹杂物，也即向钢材上下表面磨平，直到表面呈抛光态，可通过夹杂物分析系统获取待识别区域中每个夹杂物的重心位置信息a1、a2
……
an。
36.步骤s102、确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离。
37.用所述位置坐标a1、a2
……
an分别计算相互之间的欧几里得距离。第一个夹杂物与其他夹杂物距离为d12、d13
……
d1n。第二个夹杂物与其他夹杂物距离为d21、d23
……
d2n。第n个夹杂物与其他距离为dn1、dn2
……
dn(n-1)。
38.步骤s103、基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态。
39.在本技术实施例中，所述基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态，具体包括：
40.将每个夹杂物与其他夹杂物的距离按照由短到长的顺序进行排序从而获得每个夹杂物对应的距离排序；
41.基于每个夹杂物对应的距离排序中前预设数量的距离确定出每个夹杂物对应的平均距离；
42.基于每个夹杂物对应的平均距离确定所述钢材夹杂物的分布状态。
43.所述基于每个夹杂物对应的平均距离确定所述钢材夹杂物的分布状态，具体包括：
44.计算所有夹杂物对应的平均距离的第二平均距离；
45.根据所有夹杂物对应的平均距离和第二平均距离计算出变异系数；
46.基于所述变异系数确定所述钢材夹杂物的分布状态。
47.具体的，也就是说将每个夹杂物与其他夹杂物距离进行筛选，选取前预设数量的最短距离，并计算这前预设数量的距离的平均距离`dn，前预设数量，也即距离排序中前三个到前六个之间的某一数量，可以是前三个距离，也可以是前六个距离，换言之就是将所述距离排序中最短的几个距离提取出来计算平均距离，再计算上述`dn的平均距离也即第二平均距离和变异系数，通过变异系数从而确定夹杂物分布均匀程度，系数越小则表明夹杂物分布越均匀。
48.为进一步对上述方法进行阐述，在具体应用场景中，上述方法可以为：
49.选择两批次的钢铁铸坯样，将两批次铸坯分别加工成10mm
×
10mm
×
10mm样品，分别命名为1#，2#，要求上下表面平行，对分析面进行研磨抛光，依据gb/t 30843进行金相磨抛步骤，依次选择不同目数砂纸进行磨光，然后用5μm的金刚石悬浮液进行抛光，达到电镜分析要求，对分析面的下表面只需要用180#砂纸磨平即可，然后将两个样品放进电镜样品仓，设置好分析位置及分析条件，采集该范围内5μm以上的夹杂物位置、尺寸和成分信息，通过软件计算出两个样品中每个夹杂物与其最近三个夹杂物的平均距离也即夹杂物分布结果如图4-图5所示，最后计算得到1#样品夹杂物平均间距为72.6μm，变异系数为0.464。2#样品夹杂物平均距离为75.2μm，变异系数为0.493。
50.通过比较1#、2#样品的变异系数，可知1#样品夹杂物分布优于2#样品。从图4、图5的夹杂物分布图可知，1#样品其夹杂物分布较为均匀，而2#样品部分位置的夹杂物有团聚现象，且部分区域不存在5μm以上的夹杂物，因此印证了1#样品夹杂物分布均匀性优于2#样品。
51.基于上述的钢材夹杂物分布确定方法，本说明一个或多个实施例还提供一种钢材夹杂物分布确定的平台、终端，该平台或终端可以包括使用本说明书实施例所述方法的装置、软件、模块、插件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置，基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的系统如下面的实施例所述，由于系统解决问题的实施方案与方法类似，因此本说明书实施例具体的系统的实施可以参考前述方法的实施，重复之处不再赘述，以下所使用的术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，软硬件结合的实现也是可能并被构想的。
52.具体地，图2是本说明书提供的钢材夹杂物分布确定装置一个实施例的模块结构示意图，如图2所示，本说明书中提供的钢材夹杂物分布确定装置包括：
53.获取模块201，用于获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息；
54.第一确定模块202，用于确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离；
55.第二确定模块203，用于基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态。
56.需要说明的是，上述的系统根据对应方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照上述对应的方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
57.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：
58.处理器；
59.用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
60.所述处理器被配置为用于执行如上述实施例提供的方法。
61.本说明书实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器上为例，图3是本说明书一个实施例中钢材夹杂物分布确定服务器的硬件结构框图，该计算机终端可以是上述实施例中的钢材夹杂物分布确定服务器或钢材夹杂物分布确定装置。可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器100(处理器100可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的非易失性存储器200、以及用于通信功能的传输模块300。
62.非易失性存储器200可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本说明书实施例中的钢材夹杂物分布确定方法对应的程序指令/模块，处理器100通过运行存储在非易失性存储器200内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及资源数据更新。非易失性存储器200可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，非易失性存储器200可进一步包括相对于处理器100远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
63.传输模块300用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输模块300包括一个网络适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输模块300可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
64.上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来
执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
65.本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果，如：
66.获取钢材上待识别区域中所有夹杂物的重心位置信息；
67.确定所有夹杂物中每两两夹杂物重心之间的距离；
68.基于所述距离确定出所述钢材夹杂物的分布状态。
69.所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如ram、rom等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、u盘；利用光学方式存储信息的装置如，cd或dvd。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
70.本说明书实施例并不局限于必须是符合行业通信标准、标准计算机资源数据更新和数据存储规则或本说明书一个或多个实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例，仍然可以属于本说明书实施例的可选实施方案范围之内。
71.控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc 625d、atmel at91sam、microchip pic18f26k20以及silicone labs c8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
72.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或插件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
73.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程资源数据更新设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
74.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参考即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参考方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合
75.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。