【正文】 老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，平易近人，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。良好的學(xué)習(xí)氛圍使我們始 終保持探究的精神；規(guī)模龐大、種類(lèi)齊全的學(xué)校藏書(shū)為我們提供了精辟的名家論述。該方法也可擴(kuò)展應(yīng)用于其他材料的金相分析 ,具有積極作用。 在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，感觸很深，由于對(duì) Matlab圖像處理的函數(shù)不熟悉，導(dǎo)致自己走了很多的彎路， 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 22 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，使自己對(duì) Matlab設(shè)計(jì)流程有了比較深刻的體會(huì)，同時(shí)也了解了一般軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程。從中我們學(xué)到了許多圖像處理的方法，也認(rèn)識(shí)到了我們自身存在的不足。突然感覺(jué)到 Matlab 在圖像處理方面的運(yùn)用的廣泛和它的功能之精湛。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 20 表 7 球化率和球化級(jí)別 圖樣 計(jì)算球化率 球化級(jí)別 a、 % 1級(jí) b、 95% 2級(jí) c、 90% 3級(jí) d、 78% 4級(jí) e、 65% 5級(jí) f、 45% 6級(jí) 球化率的計(jì)算公式： 1. 0 0. 8 0. 6 0. 3 01. 0 0. 8 0. 6 0. 3 01 0 .8 0 .6 0 .3 0n n n n nn n n n n? ? ? ?? ? ? ? ?球 化 率 （ 5） 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 其中 1 .0 0 .8 0 .6 0 .3 0n n n n n， ， ， ，分別表示五種球狀修正系數(shù)的石墨顆數(shù)。只有石墨球化，才能充分發(fā)揮金屬基體的作用，使鑄鐵的力學(xué)性能大幅度提高。 表 5 球狀修正系數(shù) 1. 石墨面積 ≥ ＜ 修正系數(shù) 0 定義二值圖像中目標(biāo)物的面積 A就是目標(biāo)物所占的像素點(diǎn)的數(shù)目，即區(qū)域的邊界內(nèi)包含的像素點(diǎn)數(shù)。 表 3（石墨直徑（ 100） mm）石墨大小分級(jí) 級(jí)別 3級(jí) 4級(jí) 5級(jí) 6級(jí) 7級(jí) 8級(jí) 直徑 ＞ 2550 ＞ 1225 ＞ 612 ＞ 36 ＞ ≤ 將 圖 12 金相圖像中的石墨球進(jìn)行部分標(biāo)記，計(jì)算其石墨球的外接圓直徑，確定石墨球的大小級(jí)別。 石墨大小分級(jí) GB9441－ 1988 球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)將石墨大小分成六級(jí)。它反映該視場(chǎng)內(nèi)所有石墨接近球狀的程度。本研究針對(duì)以上提及的球墨鑄鐵的金相組織特征一一進(jìn)行了研究分析，結(jié)果顯示石墨形態(tài)、大小是評(píng)定石墨球化率的基礎(chǔ)。圖像的統(tǒng)計(jì)特征是指人為定義的特征，通過(guò)變換才能得到，如圖像的直方圖、矩等；圖像的視覺(jué)特征是指人的視覺(jué)可直接感受到的自然特征，如區(qū)域的輪廓、紋理等。要分析圖像的集合特征就要對(duì)圖像進(jìn)行分解，分解的結(jié)果就是圖像被分解成一些具有某些特征的圖像的基元。 （ 4）滲碳體 滲碳體多呈針狀、條狀，在球墨鑄鐵中易使基體變脆，故應(yīng)避免其出現(xiàn)。一般不檢查鐵素體數(shù)量， 僅檢查與其共存的珠光體數(shù)量 （ 2）珠光體 在球墨鑄鐵中，珠光體的形態(tài)一般分三級(jí)：粗狀珠光體、片狀珠光體、細(xì)片狀珠光體。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 圖 11 圖像輪廓提取 第三章 金相分析 球墨鑄鐵金相組織概述 金相， 指金屬組織中化學(xué)成分、金體結(jié)構(gòu)和物理性能相同的組成，其中包括固溶體、金屬化合物及純物質(zhì)。 title(39。prewitt39。 title(39。roberts39。 title(39。sobel39。 title(39。)。因云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 14 此，邊緣檢測(cè)包括兩個(gè)基本內(nèi)容： ①用邊緣算子提取出反映灰度變化的邊緣點(diǎn)集。 （ 4）利用 medfilt2()函數(shù)進(jìn)行 中值濾波 ,并在 Matlab環(huán)境下運(yùn)行。 本文給定的圖像為二維信號(hào)，在信號(hào)中加入指定的椒鹽噪聲 ,然后利用中值濾波進(jìn)行去噪。) 結(jié)果如圖 9： 圖 9 圖像分割 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 濾波 為了改善圖像質(zhì)量 ,從圖像中提取有效信息 ,必須對(duì)圖像進(jìn)行去噪預(yù)處理。) D=im2bw(A,140/255)。) C=im2bw(A,71/255)。) B=im2bw(A,91/255)。)。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 圖 7 直方圖 圖 8 均衡 直方圖 圖像分割的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何確定分割的閾值，系統(tǒng)中提供了兩種選取閾值的方法 —Ostu法和 指定閾值法。 figure。 imhist(B) title(39。)。該閾值可通過(guò)相應(yīng)的 Matlab程序計(jì)算得出。原圖二值圖 39。原圖 39。d:\39。圖像二值化是對(duì)圖像灰度取閾值θ , 用θ將圖像數(shù)據(jù)分成兩大部分 :大于θ的像素群和小于θ的像素群 ,若輸入圖像為 f ( x, y ) , 輸出圖像為 f’ ( x,y) ,則 : ? ? ? ?? ???? ??? ??y01 ， ，’ xf yxfyxf （ 1） 二值圖像匯總所有的像素值能從 0和 1兩個(gè)值中取，因此在 matlab中，二值圖像使用一個(gè)由 0和 1組成的二維矩陣表示。不連續(xù)性是基于圖像灰度的不連續(xù)變化分割圖像，如針對(duì)圖像的云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 邊緣有邊緣檢測(cè)、 邊界跟蹤等算法。原圖灰度圖像 39。原圖 39。)。 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 8 第一種方法使求出每個(gè)像素點(diǎn)的 R、 G、 B 三個(gè)分量的平均值，然后將這個(gè)平均值賦予給這個(gè)像素的三個(gè)分量。彩色圖像中的每個(gè)像素的顏色有 R、 G、 B三個(gè)分量決定，而每個(gè)分量有 255中值可取，這樣一個(gè)像素點(diǎn)可以有 1600多萬(wàn)（ 255*255*255）的顏色的變化范圍。 imshow(i)。這些值之間的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使用從顏色映象中經(jīng)插值得到的顏色。函數(shù)caxis 代表顏色軸，因?yàn)轭伾黾恿肆硪粋€(gè)維數(shù)，它允許對(duì)數(shù)據(jù)范圍的一個(gè)子集使用整個(gè)顏色映象或者對(duì)數(shù)據(jù)的整個(gè)集合只使用當(dāng)前顏色映象的一部分。 結(jié)果顯示為圖 3所示。 imshow (A) 。因此，可以先通過(guò)圖像剪切函數(shù) imcrop 剪切所關(guān)心的、特征明顯的一部分圖像，然后對(duì)這部分圖像進(jìn)行相關(guān)地處理。 所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件由計(jì)算機(jī)，數(shù)碼相機(jī)、光源等 組成。一般是把數(shù)字?jǐn)z像機(jī) (攝像頭 )固定在支架上，通過(guò)圖像采集卡把數(shù)字影像輸入計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)觀察動(dòng)態(tài)圖像，根據(jù)需要采集靜態(tài)圖像?？梢杂?laplacian算子銳化和 prewitt 模板銳化 【 ３ 】。 Matlab 提供的圖像平滑函數(shù)主要有 wiener2 、 medfilt2 和 ordfilt2。圖像 預(yù)處理主要包括以下內(nèi)容： 1) 圖像增強(qiáng)。按照?qǐng)D像是否隨時(shí)間而變換分：靜止圖像和活動(dòng)圖像?；叶仁窍袼氐?亮度，它用于表示圖像像素在黑白之間的可區(qū)分程度，用等級(jí)來(lái)度量， 級(jí)數(shù)越多，黑白圖像的表現(xiàn)力就越強(qiáng)。圖像源于自然景物，是其原始的形態(tài) ， 是連續(xù)變換的模擬量。對(duì)提取出來(lái)的特征進(jìn)行形態(tài)分析 ,并進(jìn)行 球墨大小分級(jí) ,球化率的計(jì)算 。 主要研究的內(nèi)容包括： 1. 球墨鑄鐵 金相圖像預(yù)處理，包括 :RGB彩色圖像的灰度化、圖像灰度拉伸、圖像邊緣檢測(cè)、灰度圖的二值化等 。” 的使用，特別是圖像處理中。所以最好還是養(yǎng)成用前定義的習(xí)慣，避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。注意在該語(yǔ)句前要設(shè)置調(diào)色板，即 map=(gray(256))。 利用 Matlab 對(duì)球墨鑄鐵進(jìn)行金相圖像分析時(shí)，就是使用圖像處理工具包的函數(shù)種類(lèi)很多：圖像顯示、圖像文件輸入與輸出、幾何操作、像素值統(tǒng)計(jì)、圖像分析與增強(qiáng)、圖像濾波、濾波器、圖像變換、圖像類(lèi)型轉(zhuǎn)換等。時(shí)至今日，經(jīng)過(guò) MathWorks 公司的不斷完善， Matlab已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺(tái)的功能強(qiáng)大的大型軟件。是國(guó)際公認(rèn)的優(yōu)秀數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件之一。它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、圖形圖像處理、信號(hào)處理和仿真等諸多強(qiáng)大的功能集 成在較容易使用的交互計(jì)算機(jī)環(huán) 境之中，為科學(xué)研究、工程運(yùn)用提供了一種功能強(qiáng)、效率高的編程工具 ［１］ 。該工具包與其它一樣，使用者可以根據(jù)需要自行編寫(xiě)函數(shù) .其中就有很多的問(wèn)題出現(xiàn)： ： 在采集圖片時(shí)由于相機(jī)的成像效果、拍攝角度、拍攝人員的自身感覺(jué)等因素都會(huì)影響到后邊圖像處理的工作和效果，因?yàn)轭伾突叶仁菦Q定一幅圖像表現(xiàn)能力的關(guān)鍵因素； ： ① 圖像讀入 imread ，是 Matlab支持的 7種格式之一，顯示圖像用 imshow (h) 語(yǔ)句，h 為圖像句柄；輸出圖像若需要永久保存，可用 imwrite(h,map, ’ ’ ,’ bmp’ ), 寫(xiě)入存儲(chǔ)器。 ③ 盡管 Matlab允許未定義使用數(shù)組，但在實(shí)際應(yīng)用中這樣經(jīng)常出錯(cuò)，特別是遇到在 double和 uint8型之間的轉(zhuǎn)換時(shí)。 ⑥ 應(yīng)注意語(yǔ)句結(jié)尾“ 。選取適合云南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 的圖像處理方法對(duì)圖像進(jìn)行二值化，對(duì)二值化后的圖像進(jìn)行圖像分割和特征提取 ,最后對(duì)球墨鑄鐵組織進(jìn)行 金 相分析 。 3. 特征分析。 表 1 技術(shù)路線 第二章 圖像采集與預(yù)處理 圖像是當(dāng)光輻射能量照在物體上經(jīng)過(guò)發(fā)射或透射 ，或由發(fā)光物體本身發(fā)出光的能量，在人的視覺(jué)器官或者機(jī)器視覺(jué)中所呈 現(xiàn)出的物體的視覺(jué)信息。圖像的色彩是根 據(jù)光的色彩決定的，人對(duì)圖像色彩感覺(jué)決定于光譜成分。 按照光譜分分為：彩色圖像和黑白