[發(fā)明專利]一種EBSD金相圖像晶粒識別方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110297266.7
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112906641B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 艾軼博;張衛(wèi)冬;李帥航
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69;G06V10/44;G06T7/62;G06T5/30
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波;付忠林

本發(fā)明公開了一種EBSD金相圖像晶粒識別方法及裝置，該方法包括：獲取待檢測的EBSD金相圖像；其中，在待檢測的EBSD金相圖像中具有不同晶向的晶粒被渲染成不同的顏色；對EBSD金相圖像中不同顏色的區(qū)域進(jìn)行分割，得到多張單一顏色圖像；對得到的每一單一顏色圖像中的晶粒輪廓進(jìn)行檢測，確定每一單一顏色圖像中的晶粒輪廓的個數(shù)和各晶粒輪廓所圍成的封閉區(qū)域的面積；根據(jù)晶粒輪廓的個數(shù)和各晶粒輪廓所圍成的封閉區(qū)域的面積對EBSD金相圖像中有相同晶向的晶粒的數(shù)目和面積進(jìn)行統(tǒng)計。本發(fā)明提供的方法使得統(tǒng)計EBSD金相圖像中有相同晶向的晶粒的數(shù)目和面積任務(wù)變得更加準(zhǔn)確，便捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種EBSD金相圖像晶粒識別方法及裝置。

背景技術(shù)

電子背散射衍射(EBSD)是一種非常強(qiáng)大的顯微結(jié)構(gòu)表征工具。EBSD是一種基于掃描電子顯微鏡(SEM)，提供樣品顯微結(jié)構(gòu)晶體學(xué)信息的技術(shù)。目前，EBSD已成為SEM中的一個出色的附件，常用來提供晶體學(xué)信息。EBSD廣泛地應(yīng)用于許多不同的領(lǐng)域，以幫助材料表征。在EBSD中，電子束與傾斜的晶態(tài)樣品相互作用，形成衍射花樣。衍射花樣可以通過熒光屏探測到，它具有所產(chǎn)生處樣品的晶體結(jié)構(gòu)和取向特征。因此，衍射花樣可用來確定晶體結(jié)構(gòu)及取向、區(qū)分晶體上不同的相、表征晶界，以及提供有關(guān)局部結(jié)晶完整性的信息。

EBSD技術(shù)可實現(xiàn)全自動采集微區(qū)取向信息，樣品制備較簡單，數(shù)據(jù)采集速度快，分辨率高(空間分辨率和角分辨率分別能達(dá)到0.1μm和0.5°)，為快速定量統(tǒng)計研究材料的微觀組織結(jié)構(gòu)和織構(gòu)奠定了基礎(chǔ)，已成為材料研究中一種有效的分析手段。EBSD測量的是樣品中每一點的取向，那么不同點或不同區(qū)域的取向差異也就可以獲得，從而可研究晶界或相界等界面。由于晶粒主要被定義為均勻結(jié)晶學(xué)取向的單元，EBSD是作為晶粒尺寸測量和形狀分析的理想工具。

用EBSD技術(shù)采集到鈦合金的微觀結(jié)構(gòu)圖像后，一般采用channel5或者OIManalysis軟件來分析晶粒的顯微結(jié)構(gòu)特征。目前這些分析軟件可一次性給出所有晶粒大小，但面對提取某一特定晶向的晶粒數(shù)目，面積的任務(wù)卻無能為力。如若材料研究人員想要只統(tǒng)計某一種晶向的晶粒的數(shù)目和晶粒尺寸，甚至晶粒形狀，則只能手工在channel5或OIManalysis軟件上點擊統(tǒng)計。無疑，這樣做耗時耗力。因此，如何用圖像處理的方法自動分析晶粒成為一個值得研究的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種EBSD金相圖像晶粒識別方法及裝置，以解決現(xiàn)有EBSD配套分析軟件不能單獨對某一晶向的晶粒數(shù)目和尺寸進(jìn)行自動統(tǒng)計的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種EBSD金相圖像晶粒識別方法，包括：

獲取待檢測的電子背散射衍射EBSD金相圖像；其中，在待檢測的EBSD金相圖像中具有不同晶向的晶粒被渲染成不同的顏色；

對EBSD金相圖像中不同顏色的區(qū)域進(jìn)行分割，得到多張單一顏色圖像；

對得到的每一單一顏色圖像中的晶粒輪廓進(jìn)行檢測，確定每一單一顏色圖像中的晶粒輪廓的個數(shù)和各晶粒輪廓所圍成的封閉區(qū)域的面積；

根據(jù)每一單一顏色圖像中的晶粒輪廓的個數(shù)和各晶粒輪廓所圍成的封閉區(qū)域的面積，對EBSD金相圖像中有相同晶向的晶粒的數(shù)目和面積進(jìn)行統(tǒng)計。

進(jìn)一步地，所述對EBSD金相圖像中不同顏色的區(qū)域進(jìn)行分割，得到多張單一顏色圖像，包括：

對待檢測的EBSD金相圖像進(jìn)行邊緣擴(kuò)充，得到邊緣擴(kuò)充后的圖像；

對邊緣擴(kuò)充后的圖像進(jìn)行濾波，以去除圖像噪聲，得到去噪后的圖像；

對去噪后的圖像中不同顏色的區(qū)域進(jìn)行分割，得到多張單一顏色圖像。

進(jìn)一步地，所述對待檢測的EBSD金相圖像進(jìn)行邊緣擴(kuò)充，包括：