本發(fā)明涉及鍛件過燒檢測領(lǐng)域，尤其涉及基于顯微圖像處理的鍛件過燒檢測方法。

背景技術(shù)：

1、鍛件過燒是指在鍛造過程中，由于加熱溫度過高或保溫時間過長，導(dǎo)致材料微觀結(jié)構(gòu)過度變化，產(chǎn)生過熱組織，從而降低鍛件的力學(xué)性能和使用壽命。鍛件過燒檢測是確保鍛件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，它涉及到對鍛件內(nèi)部組織和性能的評估。

2、鍛件過燒會導(dǎo)致材料的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重變化，晶粒粗大，晶界弱化，會顯著降低鍛件的強度和塑性。過燒的鍛件在鍛造過程中容易產(chǎn)生折疊和開裂，嚴(yán)重時甚至一鍛即裂，導(dǎo)致鍛件無法使用。此外，過燒對鍛件的疲勞性能影響明顯，嚴(yán)重影響鍛件的安全性和可靠性。在安全性要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域，如航空航天和汽車行業(yè)，過燒鍛件的使用可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。

3、公告號為cn103592222b的中國專利公開了一種鎂合金鑄件過燒組織檢測標(biāo)樣圖的制作方法，取單鑄鎂合金力學(xué)性能試樣四批，分別置于不同溫度的爐內(nèi)進(jìn)行固溶處理；在室溫下進(jìn)行力學(xué)性能試驗，將力學(xué)試驗后分類好的試樣做好標(biāo)記制成金相試樣，腐蝕后在光學(xué)顯微鏡下放大200倍—400倍觀察，拍下組織金相圖片；按組織金相過燒程度選取金相圖片作為該固溶溫度范圍內(nèi)過燒組織檢測標(biāo)樣圖，利用檢測標(biāo)樣圖即可對鑄件的組織金相作對比分析，從而判定鑄件組織是否過燒。

4、但是上述檢測方法通過采用檢測人員對顯微圖片進(jìn)行觀察，從而判斷鑄件是否存在過燒，這種判斷方法依賴于檢測人員的經(jīng)驗和技能，不同的檢測人員在檢測同一鑄件時可能會得出不同的結(jié)論，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有鑄件過燒檢測方法中對檢測人員的經(jīng)驗和技能依賴程度較大導(dǎo)致檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性較低的問題，本發(fā)明提供基于顯微圖像處理的鍛件過燒檢測方法。

2、本發(fā)明提供基于顯微圖像處理的鍛件過燒檢測方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、獲取待檢測鍛件的顯微圖像，根據(jù)顯微圖像得到實際晶粒區(qū)域，將實際晶粒區(qū)域的邊緣線作為晶界線；

4、計算實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性，可能性與實際晶粒區(qū)域的半徑形狀指數(shù)負(fù)相關(guān)；

5、對實際晶粒區(qū)域進(jìn)行邊緣檢測得到多個邊緣線，判斷相鄰的邊緣線是否同時為晶界線，若是，將兩個晶界線進(jìn)行擬合得到擬合線，將晶界線和擬合線圍成的區(qū)域作為理想晶粒區(qū)域。

6、計算待檢測鍛件的過燒程度，當(dāng)過燒程度大于閾值時，待檢測鍛件存在過燒情況；

7、其中，過燒程度的表達(dá)式為：

8、

9、式中，表示鍛件的過燒程度，表示理想晶粒區(qū)域的數(shù)量，為實際晶粒區(qū)域的數(shù)量，表示第個實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性，是所有實際晶粒區(qū)域的平均面積，表示所有擬合線像素點的數(shù)量，表示所有晶界線像素點的數(shù)量。

10、通過理想晶粒區(qū)域和實際晶粒區(qū)域的數(shù)量、過燒晶粒的可能性、實際晶粒區(qū)域的平均面積以及擬合線像素點的數(shù)量占比等多個因素計算鍛件的過燒程度，通過過燒程度檢測鍛件是否存在過燒的情況，從而提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高了檢測效率。

11、優(yōu)選的，實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性的計算方法為：

12、對實際晶粒區(qū)域的晶界線進(jìn)行檢測得到角點的位置，計算每個角點到實際晶粒區(qū)域中心點的距離，計算多個距離的方差；

13、可能性的表達(dá)式為：

14、

15、其中，表示實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性，表示實際晶粒區(qū)域的面積，表示實際晶粒區(qū)域晶界線的周長，表示實際晶粒區(qū)域晶界線上的角點數(shù)量，表示實際晶粒區(qū)域的晶界線上的角點到中心點距離的方差，表示實際晶粒區(qū)域的半徑形狀指數(shù)，表示歸一化函數(shù)。

16、優(yōu)選的，實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性的計算方法為：

17、對實際晶粒區(qū)域的晶界線進(jìn)行檢測得到角點的位置，計算每個角點到實際晶粒區(qū)域中心點的距離，計算多個距離的方差；

18、可能性的表達(dá)式為：；

19、其中，表示實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性，表示實際晶粒區(qū)域的半徑形狀指數(shù)，表示歸一化函數(shù)。

20、通過多個要素計算實際晶粒區(qū)域為過燒晶粒的可能性，提高了計算可能性的準(zhǔn)確性，從而便于判斷實際晶粒區(qū)域是否為過燒晶粒。

21、優(yōu)選的，判斷相鄰的邊緣線是否同時為晶界線的方法為：

22、以其中一個邊緣線上的端點為起點，沿邊緣線方向截取多個像素點；

23、計算截取的多個像素點的平均梯度方向；

24、以梯度方向的法線方向為延伸方向，以延伸方向為基準(zhǔn)構(gòu)建延伸角度范圍，延伸角度范圍為（α-β，α+β），其中，α為延伸方向與水平方向的夾角，β為預(yù)設(shè)的夾角閾值；

25、響應(yīng)于另外一個邊緣線的端點位于延伸角度范圍內(nèi)，則相鄰的邊緣線同時為晶界線。

26、通過判斷兩個邊緣線是否同時為晶界線，排除了雜質(zhì)對擬合結(jié)果的影響，從而提高了晶界線擬合的準(zhǔn)確性。

27、優(yōu)選的，將兩個晶界線進(jìn)行擬合得到擬合線的方法為：

28、連接兩個晶界線端點之間的像素點得到連接線，以實際晶粒區(qū)域的中心為原點構(gòu)建多條射線，射線與連接線相交得到交點，計算交點與原點之間的距離，對得到的多個距離進(jìn)行聚類得到多個聚類簇，將距離數(shù)量最多的聚類簇中的距離對應(yīng)的交點作為初始交點，利用直接最小二乘法擬合橢圓算法擬合初始交點得到橢圓；

29、以連接線上任一像素點作為第一參考點，將橢圓上距離第一參考點最近的像素點作為第二參考點；連接線上第一參考點兩側(cè)的像素點與橢圓上第二參考點兩側(cè)的像素點一一對應(yīng)，將相對應(yīng)的兩個像素點的中點作為擬合點，連接擬合點得到擬合線。

30、通過篩選得到晶界線，對晶界線進(jìn)行擬合得到擬合線，從而可以初步得到鍛件的過燒程度，便于了解鍛件的質(zhì)量情況。

31、優(yōu)選的，根據(jù)顯微圖像得到實際晶粒區(qū)域的方法為：

32、獲取待檢測鍛件的顯微圖像，對顯微圖像進(jìn)行二值化處理得到二值圖像，將二值圖像中其中任一個灰度值為255的像素點作為基準(zhǔn)點；

33、在顯微圖像中，將與基準(zhǔn)點對應(yīng)的像素點為種子點，以種子點為中心進(jìn)行區(qū)域生長得到實際晶粒區(qū)域。

34、優(yōu)選的，將二值圖像中灰度值為255的像素點組成的區(qū)域的形心對應(yīng)的像素點作為基準(zhǔn)點。

35、優(yōu)選的，使用harris角點檢測算法對實際晶粒區(qū)域的晶界線進(jìn)行檢測得到角點的位置。

36、通過檢測實際晶粒區(qū)域晶界線的角點，通過角點這一要素能夠判斷鍛件的過燒程度，提高了過燒程度計算的精確性。

37、本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

38、1、通過理想晶粒區(qū)域和實際晶粒區(qū)域的數(shù)量、過燒晶粒的可能性、實際晶粒區(qū)域的平均面積以及擬合線像素點的數(shù)量占比等多個因素計算鍛件的過燒程度，通過過燒程度檢測鍛件是否存在過燒的情況，從而提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高了檢測效率。

39、2、在對晶界線進(jìn)行擬合過程中，通過判斷邊緣線是否為晶界線，排除了鍛件中雜質(zhì)造成的干擾，提高了擬合結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高了過燒程度計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。