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金相组织计算机图像处理与识别技术研究现状 被引量:10
1
作者 单鹂娜 李大勇 《中国铸造装备与技术》 CAS 2005年第1期4-7,共4页
综述了计算机图像处理与识别技术在金相组织分析中的研究与应用现状,介绍了国内外科技工作者采用计算机进行铸铁金相组织分析、有色金属及合金晶粒度评级、钢铁产品质量检验及焊接接头金相组织分析的部分研究成果,并分析了金相组织计算... 综述了计算机图像处理与识别技术在金相组织分析中的研究与应用现状,介绍了国内外科技工作者采用计算机进行铸铁金相组织分析、有色金属及合金晶粒度评级、钢铁产品质量检验及焊接接头金相组织分析的部分研究成果,并分析了金相组织计算机图像处理与识别技术的发展趋势。 展开更多
关键词 金相组织 计算机 图像处理 识别技术
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金相组织定量识别分析研究 被引量:7
2
作者 陈岳林 汪杰君 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期135-137,共3页
利用计算机图像处理技术 ,开发了金相组织的图像采集、图像预处理模式识别系统 ,可以实现金相组织定量识别 ,并以球墨铸铁金相组织为例进行初步分析。该系统对于提高金相组织的分析测量精度具有实用价值。
关键词 金相组织 定量分析 图像模式 定量识别
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数字图像处理技术在金相分析中的应用研究 被引量:8
3
作者 张红旗 王春光 +1 位作者 王全喜 张永 《农机化研究》 北大核心 2013年第3期209-213,217,共6页
全面介绍了利用计算机对12Cr1MoV钢金相图像处理的相关方法。同时,阐述了金相图像的获取,采用直方图均衡化的方法对图像进行了增强,使用中值滤波器对图像进行了降噪处理,分析了小波算法的降噪机理,并使用小波进行了降噪处理,将空间域滤... 全面介绍了利用计算机对12Cr1MoV钢金相图像处理的相关方法。同时,阐述了金相图像的获取,采用直方图均衡化的方法对图像进行了增强,使用中值滤波器对图像进行了降噪处理,分析了小波算法的降噪机理,并使用小波进行了降噪处理,将空间域滤波和频域滤波的效果进行了比较,利用数学形态学的方法对图像效果进行改善,使得珠光体的轮廓变得平滑、清晰。使用Sobel算子、LoG算子进行珠光体的边缘提取,利用LoG算子对目标物的边缘检测取得了比较满意的效果,研究表明数字图像处理技术使用在金相分析中,具有速度快、准确性高等特点。 展开更多
关键词 金相分析 图像处理 小波 珠光体 12CR1MOV
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基于深度学习和数字图像处理的晶界分割与修复
4
作者 陶玉婷 李平平 +4 位作者 徐云涛 聂武楠 陈阳 高金威 段献宝 《轨道交通材料》 2024年第3期6-11,共6页
通过综合应用深度学习与图像处理技术,对金相图像中晶界进行分割与修复,为晶粒度的准确评级提供基础。首先,通过采集并人工标注多样化的金相图像样本,利用U-net模型结合数据增强和合理的切割策略,提升模型的泛化能力和鲁棒性。其次,采... 通过综合应用深度学习与图像处理技术,对金相图像中晶界进行分割与修复,为晶粒度的准确评级提供基础。首先,通过采集并人工标注多样化的金相图像样本,利用U-net模型结合数据增强和合理的切割策略,提升模型的泛化能力和鲁棒性。其次,采用封闭晶界的数据集,增强模型的预测能力。第三,提出晶界匹配像素准确率这一新的评估指标,有效衡量了模型对晶界预测的准确性。此外,采用图像处理技术对提取到的晶界进行修复,进一步提高晶界线的完整性和连续性。这些方法的综合应用不仅提高了金相图像晶界分割的准确度,而且为材料微观结构的表征与性能评估提供了一种高效的技术手段。 展开更多
关键词 金相图 晶粒度评估 图像分割 深度学习 图像处理
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数字图像技术辅助二次短路熔痕金相组织定量分析研究 被引量:6
5
作者 莫善军 沈浩 张珺 《中国司法鉴定》 2012年第4期107-111,共5页
以电气火灾二次短路熔痕显微组织为例,利用显微图像各组元的灰度特性,运用数字图像技术中的图像滤波、图像分割、轮廓提取方法对显微组织图像进行预处理,获取图像晶格和孔洞。结合体视学方法,对显微组织晶格粒径、孔洞大小等几何特征参... 以电气火灾二次短路熔痕显微组织为例,利用显微图像各组元的灰度特性,运用数字图像技术中的图像滤波、图像分割、轮廓提取方法对显微组织图像进行预处理,获取图像晶格和孔洞。结合体视学方法,对显微组织晶格粒径、孔洞大小等几何特征参数进行计算分析与测量,探讨数字图像技术辅助二次短路熔痕金相组织进行定量分析技术方法。 展开更多
关键词 二次短路 金相分析 数字图像
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人工智能识别在金相检验中的发展现状与展望
6
作者 沈园竣 马飞跃 谭廖嶙 《物理测试》 CAS 2024年第3期59-63,共5页
金相检验是成品钢材质量控制的重要手段,通过对非金属夹杂物、晶粒度、显微组织、脱碳层、渗氮层等进行分类评级来反映质量问题,进而采取相应的措施优化冶炼、轧制生产工艺。金相检验过程完全依靠人工参照标准评级图谱进行,存在人为主... 金相检验是成品钢材质量控制的重要手段,通过对非金属夹杂物、晶粒度、显微组织、脱碳层、渗氮层等进行分类评级来反映质量问题,进而采取相应的措施优化冶炼、轧制生产工艺。金相检验过程完全依靠人工参照标准评级图谱进行,存在人为主观因素影响大、准确率低、效率低等缺点。人工智能技术的迅速发展,为金相自动识别评级提供了现实基础。概述了人工智能图像识别技术在金相检验中的应用现状和研究进展,讨论了其发展方向和面临的挑战。 展开更多
关键词 金相检验 人工智能 图像识别 自动评级
原文传递
基于卷积神经网络的12 Cr1MoV钢金相组织球化级别智能化分析
7
作者 赵隆 韩小稚 +1 位作者 王景人 寇威 《中国特种设备安全》 2024年第3期80-83,共4页
为了高效准确地评定火电厂12Cr1MoV钢金相组织的球化级别,先对原始金相组织图像进行灰度值归一化和图像去噪等处理,建立金相组织图像数据库,再采用4种不同的卷积神经网络模型对金相组织图像进行分类识别,开发了金相组织智能分析软件。... 为了高效准确地评定火电厂12Cr1MoV钢金相组织的球化级别,先对原始金相组织图像进行灰度值归一化和图像去噪等处理,建立金相组织图像数据库,再采用4种不同的卷积神经网络模型对金相组织图像进行分类识别,开发了金相组织智能分析软件。实验结果表明:Inception-v3模型识别12Cr1MoV钢金相组织的球化级别的准确度可达到93%。开发的智能分析软件可以自动、准确和高效地评定球化级别,为火电厂锅炉材料检验提供了更可靠的金相分析工具。 展开更多
关键词 金相组织 深度学习 卷积神经网络 图像处理
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基于轻量型U-net的钢材金相图像晶界分割方法 被引量:1
8
作者 王森 国蓉 +3 位作者 胡海军 许勇 张钰 李秀峰 《计算机测量与控制》 2023年第3期300-305,312,共7页
在金相组织的晶粒度自动化评估工作中,对晶粒边界识别的精准与否直接影响着金相组织晶粒度等级的评估准确度;针对钢材金相图像中晶粒边界密集程度高、边缘复杂且晶粒边界识别准确性低的问题,提出一种基于轻量型U-net卷积神经网络的金相... 在金相组织的晶粒度自动化评估工作中,对晶粒边界识别的精准与否直接影响着金相组织晶粒度等级的评估准确度;针对钢材金相图像中晶粒边界密集程度高、边缘复杂且晶粒边界识别准确性低的问题,提出一种基于轻量型U-net卷积神经网络的金相图像晶界分割方法,该轻量型网络模型将浅层特征层用跳跃连接的方式拼接在上采样过程中,使网络学习到更多的有效特征信息;减少了网络层数并在特征提取过程中添加了一次卷积过程,减少了网络参数量并提高了对晶界的预测速度和准确率;实验结果表明,该方法在117张金相图像测试集上像素准确率达到93.91%、特异度为96.73%、灵敏度为81.6%;与传统U-net网络相比,像素准确率提高了0.2%,网络参数量相对减少了61.5%;本方法对金相晶界分割具有有效性和优越性。 展开更多
关键词 金相图像 晶界分割 浅层特征信息 轻量型 U-net
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金相图像智能分析技术综述及石油管材金相智能分析系统设计 被引量:4
9
作者 仝珂 张华 +2 位作者 栾忠涛 朱丽霞 瞿婷婷 《石油管材与仪器》 2018年第4期1-7,共7页
金相组织的空间形貌非常复杂,包含了大量的专业性信息,给金相智能分析工作带来极大困难。此外,在石油管领域,新钢级与新材料的应用日益增多,也亟需设计一种针对石油管材检验和研究的金相智能分析系统。从图像预处理、图像分割、晶界重... 金相组织的空间形貌非常复杂,包含了大量的专业性信息,给金相智能分析工作带来极大困难。此外,在石油管领域,新钢级与新材料的应用日益增多,也亟需设计一种针对石油管材检验和研究的金相智能分析系统。从图像预处理、图像分割、晶界重建、金相组织特征参数提取及图像识别等介绍了金相图像智能分析关键技术,分析了该技术面临的问题;同时对石油管材金相智能分析系统进行了设计及研究展望。 展开更多
关键词 金相分析 人工智能 图像处理 图像识别 石油管材
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卷积神经网络金相组织自动识别 被引量:3
10
作者 王佳锐 刘能锋 曲鹏 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期698-706,共9页
为了降低人工分辨金相组织图像类别的误差率,提高分辨效率,采用卷积神经网络模型对金相组织图像进行自动辨识。对制备金相样块所得铁素体与马氏体两种金相组织图像进行分析,提出符合金相组织图像分布特征的预处理方案。通过采用图像尺... 为了降低人工分辨金相组织图像类别的误差率,提高分辨效率,采用卷积神经网络模型对金相组织图像进行自动辨识。对制备金相样块所得铁素体与马氏体两种金相组织图像进行分析,提出符合金相组织图像分布特征的预处理方案。通过采用图像尺寸归一化、灰度值归一化以及高斯平滑处理等方法,对原始金相组织图像进行预处理,建立金相组织图像数据集。针对建立的铁素体和马氏体金相组织图像数据集,提出了适合金相组织图像辨识的改进模型,分别记为LeNet-MetStr模型、AlexNet-MetStr模型和VGGNet-MetStr模型。对3种改进卷积神经网络进行模型训练及分析,结果表明VGGNet-MetStr模型对2种金相组织图像自动辨识具有更高的准确度。 展开更多
关键词 卷积神经网络 金相组织 图像处理 网络模型 自动辨识 LeNet神经网络 AlexNet神经网络 VGGNet神经网络
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基于深度学习的钢材金相图像晶粒度等级评定方法
11
作者 王森 国蓉 +2 位作者 胡海军 张钰 李秀峰 《光电子.激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1075-1083,共9页
准确地评定钢材金相组织晶粒度等级能检测材料劣化情况,保障设备的服役安全。针对传统人工评定钢材金相组织晶粒度等级的方法耗时久且易受人工经验影响,评价结果一致性差且不可重复等问题,提出了一种基于深度学习的钢材金相晶粒度等级... 准确地评定钢材金相组织晶粒度等级能检测材料劣化情况,保障设备的服役安全。针对传统人工评定钢材金相组织晶粒度等级的方法耗时久且易受人工经验影响,评价结果一致性差且不可重复等问题,提出了一种基于深度学习的钢材金相晶粒度等级评定方法。在U-net模型上添加跳跃连接层并减少下采样次数来提高模型的分割准确率并减少网络参数量,在117张验证集上的像素准确率达93.86%,平均像素准确率(mean pixel accuracy,MPA)达86.89%,网络参数量仅为2.02 M。对晶界预测结果进行数字图像处理并结合截点法进行晶粒度等级评定,在测试图像上评定钢材晶粒度等级平均耗时仅8.3 s/张。与人工评级方法相比,本文方法具有准确性、高效性及可重复性。 展开更多
关键词 金相图像 晶界分割 截点法 晶粒度等级
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合金图像分割算法研究 被引量:2
12
作者 廖正全 滕奇志 罗代升 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3326-3328,共3页
针对合金图像的特殊性和对比度低、颗粒不规则等问题,提出了利用凹点和最短距的目标分割方法。该方法是先用典型目标二值化法把颗粒目标从背景中分离出来,然后采用数学形态法进行去噪,边缘平滑,寻找边界,凹点,通过凹点对应、反向延长查... 针对合金图像的特殊性和对比度低、颗粒不规则等问题,提出了利用凹点和最短距的目标分割方法。该方法是先用典型目标二值化法把颗粒目标从背景中分离出来,然后采用数学形态法进行去噪,边缘平滑,寻找边界,凹点,通过凹点对应、反向延长查找和最短距离判断匹配分割点和连分割线的方法进行分割。用程序实现算法并以实际合金图像为例进行实验。结果表明,该算法分割效果较好,无过分割情况。 展开更多
关键词 金相图像 图像分割 向量叉乘 凹凸点 弦弧比
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高碳70钢热轧盘条的开发与研究 被引量:3
13
作者 李国斌 郭继亮 邱雄文 《南方金属》 CAS 2012年第2期17-19,共3页
介绍高碳70钢线材盘条在韶钢高线厂的试轧制情况,通过对产品的性能的检验及使用过程中出现问题的跟踪,分析了70钢的试生产结果,对生产工艺进行了优化.
关键词 高碳钢 70钢 中心偏析 金相图 优化
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基于卷积神经网络与迁移学习的碳钢石墨化自动评级研究 被引量:3
14
作者 谢小娟 杨宁祥 《计算机测量与控制》 2021年第2期234-237,245,共5页
为实现碳钢石墨化的智能化评级,基于卷积神经网络与迁移学习的方法构建了碳钢金相图像的自动分类模型;首先通过几何变换和像素调整的数据增强方法建立了碳钢石墨化图像数据集;然后采用统一扩展网络宽度、深度和分辨率方式来协调精度与... 为实现碳钢石墨化的智能化评级,基于卷积神经网络与迁移学习的方法构建了碳钢金相图像的自动分类模型;首先通过几何变换和像素调整的数据增强方法建立了碳钢石墨化图像数据集;然后采用统一扩展网络宽度、深度和分辨率方式来协调精度与效率的轻量级EfficientNet网络作为主干特征提取网络,构建碳钢石墨化图像评级模型,并在训练阶段利用迁移学习与参数微调的方法来提高模型的训练效率;最后使用测试数据集对模型的分类精度与复杂度进行了验证实验,结果表明该模型能快速准确地对碳钢石墨化程度进行自动评级,在仅需12 MB内存的情况下,便可实现97.01%的评级准确率,单幅金相图像的平均检测时间也仅需10.27 ms,满足现场检测的精度与实时性要求。 展开更多
关键词 碳钢石墨化 金相图像 卷积神经网络 迁移学习 自动评级
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基于自适应标记的金相组织智能检测方法 被引量:2
15
作者 张利欣 孙涵 +1 位作者 尧昊天 边胜琴 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第8期1-4,101,共5页
针对依赖人工进行复杂金相组织分析智能化程度低、精度不高的状况,提出了一种基于改进标记的分水岭算法的金相组织智能检测方法。该方法首先引入多尺度Retinex等算法对金相图像预处理,有效提升金相图像质量;其次,依据拉普拉斯锐化等获... 针对依赖人工进行复杂金相组织分析智能化程度低、精度不高的状况,提出了一种基于改进标记的分水岭算法的金相组织智能检测方法。该方法首先引入多尺度Retinex等算法对金相图像预处理,有效提升金相图像质量;其次,依据拉普拉斯锐化等获得晶界基本轮廓;最后通过改进的自适应标记的分水岭算法,有效地解决了金相组织边界模糊、中断等问题,实现了精确且完整的金相组织检测。对比实验表明:在边缘检测准确度、晶粒数检测以及检测时间等方面都表现优异。该方法不仅可以解决人工分析受主观判定影响大、耗时耗力的问题,也提升了现有方法对复杂的金相组织检测精度低的问题,能够满足晶粒度等金相组织特征参数智能检测需求。 展开更多
关键词 自适应标记 金相组织 图像分割 智能检测
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数字图像处理在熔痕特征分析中的应用 被引量:3
16
作者 王海蓉 王莉 +2 位作者 晏建波 赵杏梅 梁栋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期27-31,共5页
为定量分析和识别熔痕组织,以火灾现场的铜导线金属熔痕为研究对象,基于金相分析,探讨3种典型熔痕的细观结构差异。运用二值化、膨胀、分割、细化等图像处理方法,通过自编Matlab程序,研究3种熔痕的平均晶粒直径及其方差、单位面积为晶... 为定量分析和识别熔痕组织,以火灾现场的铜导线金属熔痕为研究对象,基于金相分析,探讨3种典型熔痕的细观结构差异。运用二值化、膨胀、分割、细化等图像处理方法,通过自编Matlab程序,研究3种熔痕的平均晶粒直径及其方差、单位面积为晶粒个数、晶粒度级别等与金属熔痕晶体形态有关的特征参数。结果表明:3种金属熔痕的平均直径、晶粒个数和晶粒度存在显著差异。火烧熔痕的平均晶粒直径大于0.004 mm,二次短路熔痕晶粒直径小于0.002 mm,而一次短路熔痕的晶粒直径则为0.002~0.004 mm。火烧熔痕的晶粒度级别G小于2级,二次短路熔痕的晶粒度级别G大于2级小于3级,一次短路熔痕的晶粒度级别G小于3级。 展开更多
关键词 熔痕 金相分析 表面形貌 图像处理 特征参数
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基于水域生长的超细晶钢金相图像复原方法 被引量:2
17
作者 李新城 赵从光 +3 位作者 朱伟兴 马正建 庄志平 张云 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期69-73,共5页
针对超细晶钢金相图像中所特有的晶界模糊、晶界缺失等缺陷,提出了一种基于水域生长的图像复原处理方法。根据粘连晶粒形状不规则的形态特征,对粘连目标采用极限腐蚀、目标编号和反复膨胀的方法求取晶界以达到分离粘连晶粒,复原图像的... 针对超细晶钢金相图像中所特有的晶界模糊、晶界缺失等缺陷,提出了一种基于水域生长的图像复原处理方法。根据粘连晶粒形状不规则的形态特征,对粘连目标采用极限腐蚀、目标编号和反复膨胀的方法求取晶界以达到分离粘连晶粒,复原图像的目的。通过与人工图像复原效果对比表明,该方法对缺陷晶粒及其它缺陷目标具有很好的复原和再现效果。高效、便捷地解决了晶界模糊、晶界缺失等问题,为超细晶钢的定量金相分析提供了可靠依据。 展开更多
关键词 超细晶钢 显微组织 图像复原 水域生长 定量金相分析
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金相图像均衡化和多尺度模板二值降噪方法研究 被引量:2
18
作者 李杰 付冬梅 《铸造技术》 CAS 2018年第11期2433-2439,共7页
金相图像是金属材料微观形貌的体现,对金相图像进行分析是研究金属材料的重要手段。针对金相图像噪声强、晶界弱、光照不均匀等特点,结合数字图像处理方法,提出了一种金相图像二值降噪方法。首先,采用一种预处理综合方案对图像进行均衡... 金相图像是金属材料微观形貌的体现,对金相图像进行分析是研究金属材料的重要手段。针对金相图像噪声强、晶界弱、光照不均匀等特点,结合数字图像处理方法,提出了一种金相图像二值降噪方法。首先,采用一种预处理综合方案对图像进行均衡处理。然后采取自适应阈值的方法得到金相二值图像,但仍存在较多噪声。对此,提出一种基于多尺度模板的降噪方法,该方法能有效去除大部分噪声。结果表明,该方法能够得到较好的图像预处理结果和清晰且较为准确的二值化结果,这将有利于后续金相定量分析工作的开展。 展开更多
关键词 金相图像 均衡化 二值图像 多尺度模板 降噪
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An application of differential interference contrast in metallographic examination 被引量:1
19
作者 Xiang CHEN Yanxiang LI 《China Foundry》 SCIE CAS 2005年第1期14-20,共7页
As one of the most exciting inspection and powerful analysis methods in modern materials metallographic examinations, the difference interference contrast (DIC) method has many advantages, including relatively low req... As one of the most exciting inspection and powerful analysis methods in modern materials metallographic examinations, the difference interference contrast (DIC) method has many advantages, including relatively low requirement for specimen preparation, obvious relief senses observed under microscope. Details such as fine structures or defects that are not or barely visible in incident-light bright field, could be easily revealed and thus make materials analysis more reliable. Differential interference contrast produces an image that can be readily manipulated using digital and video imaging techniques to further enhance contrast. But, studies of material metallography based on DIC method have rarely carried out. Based on the fundamental principle of the DIC method combing with the computer image analysis, applications of DIC method in materials metallographic examination were investigated in this study. 展开更多
关键词 DIFFERENCE INTERFERENCE CONTRAST METHOD metallographic EXAMINATION and image analysis
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金相组织图像智能分析技术研究 被引量:2
20
作者 覃文军 吴成东 +1 位作者 赵姝颖 刘丽影 《矿冶》 CAS 2009年第1期84-88,共5页
金相分析是显示图像分析的一项重要内容,金相图像空间形貌和组织形状非常复杂,包含了大量的专业性信息,给金相图像的处理和识别带来了较大的困难。本文介绍了金相组织图像智能分析系统的构成,从金相图像预处理、图像分割与晶界重建、金... 金相分析是显示图像分析的一项重要内容,金相图像空间形貌和组织形状非常复杂,包含了大量的专业性信息,给金相图像的处理和识别带来了较大的困难。本文介绍了金相组织图像智能分析系统的构成,从金相图像预处理、图像分割与晶界重建、金相组织特征参数提取、模式识别等方面对系统的关键技术进行了论述,分析了所面临的问题,对进一步的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 金相分析 人工智能 图像处理 模式识别
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