金相图象分析软件系统

一、技术特点
  *32位中文WINDOWS操作环境
   软件采用中文菜单，标准WINDOWS界面，适用于中文WINDOWS95、98/NT等当前主流PC操作系统，特别考虑了材料工作者的使用习惯，即使没有计算机及数字图象学的专门知识，也可在几天内使用自如。
  *实时采集、存储、处理、打印金相图象

二、图象采集
      系统以每秒30帧的速度实时采集图象，图象同步显示在监视器上，便于测量分析，减        轻目镜观察的疲劳，更便于多人同时观察分析。图象分辨率768X576，最大灰度级256。
   1、激活图象：显微图象实时显示在计算机屏幕上，调整载物台，选择最佳视场，调整显微镜焦距，使图象清晰。此时图象处于活动状态，即每秒显示25幅图象。
   2、采集图象：将当前显微图象采集到内存中，图象不再实时显示在计算机屏幕上。此时图象处于冻结状态，可以进行处理。
   3、保存图象：在文件对话框中选择合适的路径，输入正确的文件名，则将当前显微图象以256色BMP位图格式保存到磁盘中存档。
   4、打开图象：在文件对话框中选择要打开的文件，则将磁盘中图象调出以便处理。
   5、打印图象：接通打印机，也可通过视频拷贝机瞬间打印相片级的图片（选配），图片亮度、对比度、尺寸大小均可调整,免去暗室之苦。

三、  图象处理
  *名词解释
   1、显微图象：将显微镜中观察到的试样光学金相图象通过摄像机、图象处理器的采集、数字化、量化而得到的数字图象。实际上是一个关于位置坐标的二次灰度函数。
2、灰    度：象点的明暗程度，最亮（白）为255，最暗（黑）为0
3、灰度级：象点的明暗程度级别数，本系统分为256级
4、图象处理：通过特定的数字模型计算，改善图象的质量
5、图象识别：提取图象中的某些特征，并根据这些特征区分不同的目标
6、图象增强：改善图象视觉效果
7、图象滤波：去除图象上的杂质，突出某些细节特征
8、图象分割：将图象分成有意义的目标区域
*图象增强
   1、亮度对比度调整：在对话框中移动滚动条或直接输入一个从-50-50之间的数字，正数加大亮度对比度，负数减小亮度对比度。
   2、灰度线性变换：改变灰度曲线的形状以改变输入输出灰度范围。如果输入灰度范围窄而输出范围宽，可以起到增大亮度对比度的作用；如果输入灰度范围宽而输出范围窄，可以起到突出某个灰度段图象细节的作用。
   3、灰度非线性变换：改变灰度曲线的形状，可以起到增大亮度对比度、突出灰度图象细节的作用。
   4、直方图均衡变换：本功能将可以起到增大图象反差、突出灰度图象细节的作用。
   5、直方图线性拉伸变换：本功能将可以起到增大图象反差、突出灰度图象细节的作用。
  *显示直方图
   将在对话框中显示当前图象的灰度直方图，及在整个图象中，具有不同灰度值的象素出现的概率分布。
  *滤波
   1、平滑滤波：平滑滤波可以消除或减弱图象中的污点、水渍、划痕、空洞等噪音，有效改善图象质量。
   2、锐化滤波：锐化滤波的目的在于增强图象上如晶界、相界、夹杂等细节。不同的滤波算子对不同的图象有效。
  *图象分割
   图象分割的目的在于将特征物与背景分离，将原始灰度图象变换为便于处理的黑白两色图象。如将球墨铸铁的石墨与基体分离，石墨用黑色表示、基体用白色表示。图象分割是图象识别的关键步骤。
  *图象反视
   图象反视目的在于将灰度图象黑白反置。
  *图象卷积
   选择不同的卷积核，利用卷积运算，可以对图象进行平滑、锐化、边缘增强等处理，有关理论请参阅图象处理的专门书籍。
  *二值图象处理
   各处理方法功能简介
   1、腐蚀沿特征物周围剥掉一圈，利用此功能可以消除小的噪音颗粒和麻点。
   2、膨胀沿特征物周围扩展一圈，利用此功能可以填充小的空洞。
   3、开相当于先进行腐蚀运算，然后再进行相同次数的膨胀运算，利用此功能可以实现相连颗粒的分离。
   4、闭相当于先进行膨胀运算，然后再进行相同次数的腐蚀运算，利用此功能可以实现分离特征物的连接。如可实现断开晶界的连接重建。
   5、提取晶界提取颗粒的边界图象。
   6、提取骨架提取颗粒的骨架，如可以将晶界提取为单线宽。
  *图象编辑：
   1、设置窗口：默认状态下，图象处理和编辑的对象为整个图象，要对整个区域的图象进行处理，应该设置图象窗口。
   2、取消窗口：要设置新窗口，先要选择“取消窗口”，再选择“设置窗口”，将图象处
理对象重新设置成整个图象区域。
   3、放    大：将当前选定的窗口放大。
   4、缩    小：将当前选定的窗口缩小。
   5、迭加图形：可以任意画图。
   6、迭加文字：可随意输入文字。
   7、擦    除：移动橡皮擦除图象。
   8、定    位：当前光标处象素点的位置和灰度值显示到状态栏中。
  *颗粒分析
1、  颗粒参数描述：
Xs，Ys 颗粒外接矩形的左上角坐标
Xe，Ye 颗粒外接矩形的右上角坐标
Xc，Yc   颗粒质心
Xw颗粒宽度
Yw颗粒高度
面积颗粒象素数
周长颗粒周边象素数
D0颗粒X方向Feret直径
D90颗粒Y方向Feret直径
D45 颗粒45度方向Feret直径
D135颗粒135度方向Feret直径
欧拉数颗粒欧拉数
孔数颗粒包含的孔数
圆度颗粒的形状参数之一
凹度颗粒的形状参数之一
圆面积径与颗粒面积相等的圆的直径
2、颗粒筛选：根据不同的筛选原则，本功能可以删除或保留选定的颗粒。颗粒筛选依据颗粒大小即象素数进行。
3、填充空洞：可选择欲填充空洞的最大面积进行填充。用此功能可将尺寸小于规定值的空洞填充。
4、颗粒参数计算：可系统计算颗粒的参数，并将结果输出到报告文件对话框中。
5、颗粒统计：可系统统计颗粒的参数，并将结果输出到报告对话框中。
以上均可保存和打印。
  *测量
1、设置标尺：在进行测量之前，要设置标尺，既确认当前的放大倍数，否则测量结果不准确。
2、长度：可用鼠标移动测量线左端点、右端点及中间点进行测量，直线的真实长度实时显示在状态栏中。
3 、角度：可用鼠标移动角的顶点及两条边，角度实时显示在状态栏中。
4、矩形区域：可用鼠标矩形左上角的点和右下角的点，放大缩小矩形，矩形面积实时显示在状态栏中。
5、圆形区域：可在外接矩形左上角（右下角）用鼠标移动椭圆，椭圆面积实时显示在状态栏中。
  *金相专用软件
1、  平均晶粒度评级
2、  碳钢石墨化评级
3、  相含量测量
4、  珠光体石墨化评级
5、  球墨铸铁球化率评级
6、  铸铁珠光体测量
7、  钢中非金属夹杂物评级
8、  钢的渗碳层深度测量
9、  高速工具钢大块碳化物评级
10、灰铸铁石墨长度测量评级
  11、混有珠光体的铁素体晶粒度评级
  12、钢中石墨碳评级
  13、灰铸铁磷共晶测量评级
  14、碳钢石墨化检验及评级（电力部标准）
  15、中碳钢马氏体针长测量
  16、钢的脱碳层厚度测量
  17、碳钎维孔隙率测量
  18、灰铸铁珠光体片间距测量
  19、包铝层测量
  20、球墨铸铁石墨大小评级
  21、灰铸铁碳化物数量测量
  22、蠕墨铸铁蠕化率测量
  23、蠕墨铸铁磷共晶数量评级
  24、蠕墨铸铁碳化物数量评级
  25、球墨铸铁碳化物测量
  26、铸铁高锰钢夹杂物评级
  27、含铜贵金属材料氧化亚铜金相检验（GB3490-83）
  38、铸造铝铜合金晶粒度（GB12852-89）
  29、汽车渗碳齿轮马氏体等级测量
  30、锆合金管材Fn检测
   具体操作方法及注意事项详见《万泰金相图象分析系统用户手册》（每套分析系统根据不同用户需要选择十项软件）
  *编程指南
   VMS提供的子程序均放在库文件VMS.LIB中，用C语言编制，可方便地调用，可方便用户进行二次开发。
   具体操作方法请参考《万泰金相图象分析系统用户手册》