[發明專利]一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法

在審

• 申請號: 202210420270.2
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114913521A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 羅開玉;楊志祥;魯金忠
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69;G06V20/10;G06V10/26;G06V10/30;G06V10/44;G06V10/774;G06V10/764
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 包甄珍

本發明涉及一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法。首先，對電鏡掃描原始圖像進行人工標注，形成點蝕坑圖像數據集，并進行點蝕坑圖像分割網絡訓練；利用訓練好的點蝕坑圖像分割模型定位并提取點蝕坑信息；對提取出的點蝕坑進行分類；利用像素點計算每個A類獨立點蝕坑面積，并將其等效為等面積圓，等效圓直徑即為A類獨立點蝕坑等效直徑；提取B類復合點蝕簇輪廓，并將其擬合成多段光滑弧線，再將弧線擬合成封閉曲線，計算B類復合點蝕簇中每個組成點蝕坑的等效直徑；最后對所有點蝕坑等效直徑進行統計，得出點蝕坑直徑分布直方圖。本發明時間短、精度高，為后續金屬耐點蝕性評估提供有效依據，具有重要的研究和應用價值。

技術領域

本發明屬于電化學腐蝕和圖像識別領域，具體涉及一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法。

背景技術

金屬在腐蝕環境中初期的腐蝕行為主要取決于表面的鈍化膜，致密的鈍化膜一定程度上保護了零件免遭腐蝕的侵擾。但海水環境中存在大量具有侵蝕性的氯離子，長期浸泡氯離子會穿透鈍化膜，形成點蝕主導的局部腐蝕。在電解質溶液中，金屬與溶液之間會形成電極反應，電流密度反應電化學反應的速率，鈍化膜被擊穿時的電位反應了鈍化膜的穩定性，動電位極化測試是一種加速模擬金屬在腐蝕介質中長期浸泡腐蝕過程的實驗方式，通過動電位極化法可以檢測金屬表面的腐蝕速率和鈍化膜擊穿的臨界電位，進而評估金屬在特定介質中抗點蝕的能力。

通常而言，鈍化金屬由于表面鈍化膜的存在，在極化腐蝕后表面會形成大小不一、隨機分布的點蝕坑，統計這些點蝕坑分布是衡量金屬材料電化學腐蝕性能好壞最直觀的方法。

統計極化測試后鈍化金屬表面所有點蝕坑的總面積是體現每個鈍化金屬試樣所受點蝕破壞程度的一種方式，但每個試樣表面的點蝕坑大小分布存在極大的偶然性，極端情況下，鈍化金屬表面一處薄弱處點蝕坑的大小可以與數十個鈍化膜保護性較好處形成的點蝕坑總面積相當，一兩處較大的點蝕坑并不能反映試樣表面整體的耐蝕性，因此，用點蝕坑總面積來評估金屬表面遭受點蝕程度具有一定的局限性；同時，金屬表面點蝕坑形狀不規則，且存在多個點蝕交錯成群的現象，給計算單個點蝕坑直徑帶來了麻煩，常規方法難以有效計算其點蝕直徑分布。

如何有效的提取極化腐蝕后鈍化金屬表面的點蝕坑分布，并合理計算每個獨立點蝕坑和復合點蝕簇的點蝕直徑是點蝕坑評估的一大難題。

基于以上問題，設計一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法就顯得很有必要。

發明內容

為了解決現有技術中的不足之處，本申請提出一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法。

為了實現上述目的，本申請采取的技術方案如下：

一種計算鈍化金屬極化腐蝕后表面點蝕坑直徑分布的方法，包括以下步驟：

S1、對電鏡掃描原始圖像進行人工標注標出點蝕坑圖像，形成點蝕坑圖像數據集，并進行點蝕坑圖像分割網絡訓練；

S2、利用訓練好的點蝕坑圖像分割模型定位并提取點蝕坑信息，對提取出的點蝕坑進行分類，A類為獨立點蝕坑，B類為復合點蝕簇；

S3、利用像素點計算每個A類獨立點蝕坑面積，并將其等效為等面積圓，等效圓直徑即為A類獨立點蝕坑等效直徑；

S4、提取B類復合點蝕簇輪廓，將其擬合成多段光滑弧線，每段弧線代表復合點蝕簇里一個組成點蝕坑，進一步將弧線擬合成封閉曲線，使用A類獨立點蝕坑的計算方法分別計算B類復合點蝕簇中每個組成點蝕坑的等效直徑；

S5、重復步驟S1-S4對其它原始圖像中的點蝕坑進行提取、分類、計算，最后對所有點蝕坑等效直徑進行統計，得出點蝕坑直徑分布直方圖。