[發明專利]用于自動量化枝晶微觀結構中枝晶臂間距的方法

有效

• 申請號: 201410044903.X
• 申請日: 2014-02-07
• 公開（公告）號: CN103968769B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: Q.王;J.W.奈特;D.R.赫斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董均華,譚祐祥

1.一種在亞共晶鋁鑄件中自動量化枝晶臂間距的方法，所述方法包括：

使用基于計算機的系統獲取對應于所述鑄件中關注位置的圖像；

使用所述基于計算機的系統，以通過用柵圖案覆蓋所述圖像來量化在來自所述圖像的至少一個胞邊界與所述柵圖案的至少一個部分之間的交點數量，估算所述關注位置內的枝晶胞大小；

使用所述基于計算機的系統估算所述關注位置內共晶相的體積分數；

使用所述基于計算機的系統估算所述關注位置內至少一個枝晶胞的寬高比；以及

使用所述基于計算機的系統將所述估算的枝晶胞大小、體積分數和寬高比轉換成量化的枝晶臂間距。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述基于計算機的系統包括圖像分析器，圖像分析器執行所述獲取的至少一部分。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述柵圖案包括一系列線性間隔的線。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述一系列線性間隔的線包括一系列同心圓。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述枝晶胞大小通過以下公式估算：

DCS=L/n

其中，L等于所述系列同心圓的總周長長度，DCS表示枝晶胞大小，并且n等于所述圓的線和所述至少一個胞邊界之間的交點的總數。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述的將所述估算的枝晶胞大小、體積分數和平均寬高比轉換成量化的枝晶臂間距，通過：

DAS = (1-V_eu)*DCS/sqrt(α)

表達，其中，V_eu 定義所述的體積分數，并且α是所述的寬高比，DAS表示枝晶臂間距，DCS表示枝晶胞大小。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述寬高比由所述枝晶胞的最大線性尺寸對所述枝晶胞的最小線性尺寸的比例而定義。

8.根據權利要求1所述的方法，還包括將所述量化的枝晶臂間距輸出為用戶方便的格式。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，所述的使用所述基于計算機的系統估算所述關注位置內共晶相的體積分數，包括將所述獲取的圖像轉換成共晶圖像的等效物。

10.一種在亞共晶鋁鑄件中自動量化枝晶臂間距的方法，所述方法包括：

選擇待分析的鑄造材料；

使用圖像分析器自動確定與在所選擇的所述鑄造材料中的關注位置對應的枝晶胞大小信息；

將所述枝晶胞大小信息轉換成枝晶臂間距信息。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述的使用圖像分析器自動確定枝晶胞大小信息，包括：

獲取對應于所述關注位置的圖像；并且

通過用柵圖案覆蓋所述圖像以量化在來自所述圖像的至少一個胞邊界與所述柵圖案的至少一個部分之間的交點的數量，估算所述關注位置內的枝晶胞大小。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述的將所述枝晶胞大小信息轉換成枝晶臂間距信息，包括：

使用所述圖像分析器估算在所述關注位置內的共晶相體積分數；

使用所述圖像分析器估算所述關注位置內至少一個枝晶胞的寬高比；以及

使用所述圖像分析器將所估算的所述枝晶胞大小、體積分數和寬高比轉換成量化的枝晶臂間距。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述的將所述枝晶胞大小的信息轉換成枝晶臂間距的信息通過：

DAS = (1-V_eu)*DCS/sqrt(α)

來表達，其中，V_eu 定義所述的共晶相體積分數，并且α 定義所述的寬高比，DAS表示枝晶臂間距，DCS表示枝晶胞大小。

14.根據權利要求10所述的方法，其中，所述圖像分析器形成基于計算機的枝晶臂間距量化系統的一部分。