基于Microsoft Office的金相组织处理与分析系统
|
摘要
计算机金相图像处理是材料科学的一个研究领域。专用金相图像处理软件由于价格昂贵,硬件上实现复杂,在很大程度上不能满足生产、教学、科研工作的需要。本文利用现有硬件设备,以Word 2000为平台,构建了一套基于Microsoft Office的金相图像采集、处理、分析系统。
图像采集方面,利用Office中的“插入”菜单,通过CMOS摄像头直接对金相显微镜的成像进行捕捉,把金相图像保存为数字图像文件,并插入到Word中.这种图像采集方法最大的优点是不需要照相和洗相等一些繁琐的程序。
图像处理方面,利用Office中的“图片”工具栏和Photo Editor两个图像处理工具,可以很方便地对图像进行灰度、黑白模式的转换,可以对图像的大小、方向、亮度、对比度及平滑等进行处理。通过处理,可以达到令人满意的去噪效果,大大地提高图像的质量。
金相分析方面,利用Word2000绘制出需要的测试线,并经实际尺寸的标定后,可以在Word 2000和Photo Editor中对金相组织的一维和二维基本参数进行测量,利用体视学的基本公式和Excel 2000,可以很方便的进行显微组织的定量测量与分析。
基于Office2000的金相图像处理与分析系统可以用于生产检测和教学科研,特别是中、小企业或产品单一的冶炼、铸造、轧钢企业。它大大地缩短了金相图像获取的时间,减少了技术劳动,提高了效率和准确度。
Metallographic analysis technology is an important measure used in current material research. Because the high price and the complex hardware requirements, the software specially used in metallographic processes can not satisfy the need in production, teaching, scientific research in very great degree. Making use of Word 2000 as the platform, this paper built a metallographic process, collecting and analysis system based on the Microsoft Office software. Capture of an image is achieved through CMOS camera by using the insertion menu in Office, and then it can be saved as a digital image, or inserted in Word.
Image can be transformed to black and white pattern or gradient pattern very conveniently by using the picture tool fence in Office or the imagery processing tools in Photo Editor. Parameters such as size, direction, brightness, the contrast and smooth of the image are all can be processed though this method. A satisfying denoise result can be achieved, and the image quality can be greatly enhanced through image treatment.
Based on the test lines, the one-dimensional and two-dimensional parameter about the metallographic structure can be measured in Word 2000 and Photo Editor after the actual dimensions demarcated. The structure can be quantitatively analyzed correspondingly.
Metallographic process and analysis system based on the MS Office software can be used in examination, teaching and scientific research, especially in medium, small enterprise engaged in melting, casting and steel rolling. It greatly reduced the time used in gaining the metallographic, reduced the technical work, enhanced the efficiency and the accuracy.
图像采集方面,利用Office中的“插入”菜单,通过CMOS摄像头直接对金相显微镜的成像进行捕捉,把金相图像保存为数字图像文件,并插入到Word中.这种图像采集方法最大的优点是不需要照相和洗相等一些繁琐的程序。
图像处理方面,利用Office中的“图片”工具栏和Photo Editor两个图像处理工具,可以很方便地对图像进行灰度、黑白模式的转换,可以对图像的大小、方向、亮度、对比度及平滑等进行处理。通过处理,可以达到令人满意的去噪效果,大大地提高图像的质量。
金相分析方面,利用Word2000绘制出需要的测试线,并经实际尺寸的标定后,可以在Word 2000和Photo Editor中对金相组织的一维和二维基本参数进行测量,利用体视学的基本公式和Excel 2000,可以很方便的进行显微组织的定量测量与分析。
基于Office2000的金相图像处理与分析系统可以用于生产检测和教学科研,特别是中、小企业或产品单一的冶炼、铸造、轧钢企业。它大大地缩短了金相图像获取的时间,减少了技术劳动,提高了效率和准确度。
Metallographic analysis technology is an important measure used in current material research. Because the high price and the complex hardware requirements, the software specially used in metallographic processes can not satisfy the need in production, teaching, scientific research in very great degree. Making use of Word 2000 as the platform, this paper built a metallographic process, collecting and analysis system based on the Microsoft Office software. Capture of an image is achieved through CMOS camera by using the insertion menu in Office, and then it can be saved as a digital image, or inserted in Word.
Image can be transformed to black and white pattern or gradient pattern very conveniently by using the picture tool fence in Office or the imagery processing tools in Photo Editor. Parameters such as size, direction, brightness, the contrast and smooth of the image are all can be processed though this method. A satisfying denoise result can be achieved, and the image quality can be greatly enhanced through image treatment.
Based on the test lines, the one-dimensional and two-dimensional parameter about the metallographic structure can be measured in Word 2000 and Photo Editor after the actual dimensions demarcated. The structure can be quantitatively analyzed correspondingly.
Metallographic process and analysis system based on the MS Office software can be used in examination, teaching and scientific research, especially in medium, small enterprise engaged in melting, casting and steel rolling. It greatly reduced the time used in gaining the metallographic, reduced the technical work, enhanced the efficiency and the accuracy.
引文
[1] 秦国友. 定量金相. 成都:四川科学技术出版社,1987,1-100
[2] 孙业英. 光学显微分析. 北京:清华大学出版社,1994
[3] 史美堂. 金属材料及热处理. 上海:上海科学技术出版社,1980, 1-212
[4] 吴明. 基于计算机金相处理系统的研究[D]. 广州:华南理工大学,2000
[5] 于洋. 基于数字图像处理技术的定量金相研究与实现[D]. 北京:北京航空航天大学,2005
[6] G.E.彼里西阿,S.M.浦迪. 体视学和定量金相学. 北京:机械工业出版社,1988.1-181
[7] 容官澳. 计算机图像处理. 北京:清华大学出版社,2000
[8] W.Larg. Zeiss-Information. ZINFA,1969. 17-100
[9] Telecounter-Automatische electronische Bildanalysis. Schaefer Mitteilungen. 1969, (11)
[10] C.Fisher. The Microscope. MICRA.1971,19(1)
[11] 黄华丽,王家平. 图像分析仪的现状及发展前景探讨. 光学仪器. 2003,12(6):50-53
[12] Z.Jefries,A.H.Kline, E.B.Zimmer. The Determination of Grain Size in Metals Trans, 1916,54-594
[13] Mavton Bertram,Horst Wendrock. The Use of the Pair Correlations Function for Defining the Dispersion Homogeneity of ZrO2 in A1203. Prakt. Metallogr, 1991,28(3): 164-170
[14] 李达成. 介绍新研制的通用金相图像系统.理化检验一物理分册,1994,30(4):54-55
[15] 李午申,周念国,陈煜,等. 焊接金相组织自动定量识别软件系统. 焊接学报,1998, 19(1):60-65
[16] 张少军,艾矫健,李忠富,等. 利用图像处理技术测量几何尺寸. 北京科技大学学报,2002,24(3):284-287
[17] 冯欣,李宏伟. 金相组织显微图像分析及实现. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2001,20(6):822-825
[18] 解光亮,崔凯. 金相图谱数据库与分析系统. 山西师范大学学报(自然科学版),2003,17(1):12-16
[19] 蔡明东,袁浩扬,孙国雄. 球铁金相定量检测系统的研究. 现代铸铁,2000,(1):35-39
[20] 于洋,刘二莉,周铁涛,等. 边界追踪及Freeman码在定量金相中的应用. 北京航空航天大学学报,2004,30(8):767-770
[21] 丁友平,石志强. 计算机图像处理和模糊技术在确定晶粒度级别中的应用. 金属热处理,2005,30(9):68-70
[22] [美]MaranGraphics. Office 2000应用大全. 北京:清华大学出版社,2000,1-157,626-641
[23] Ed Bott,Woody Leonhard. Special Edition Using Microsoft Office 2000. 北京:机械工业出版社,1999,1-109,125-247
[24] 陈柏润,陈春,代木成. 中文Office 2003循序渐进教程. 北京:红旗出版社,2005
[25] 张宪熔,张萱. 设计色彩学. 北京: 化学工业出版社,2003,8-33
[26] 陈文华. 多媒体技术. 北京:机械工业出版社,2005,15-75
[27] 章毓晋. 图像工程(上册)—图像处理和分析. 北京: 清华大学出版社,1999
[28] 赵子江等. 多媒体技术及应用. 北京: 机械工业出版社,2004,45-52
[29] 郭诠水. 数码摄影. 北京: 中国宇航出版社,2005,64-105
[30] 安小龙. PhotoShop CS完全自学教程. 北京: 中国青年出版社,2004,12-18
[31] W.T. Cochran,et al. What Is the Fast Fourier Transform. Proc IEEE, 1967,55(10): 1664-1674
[32] B.O. Brigham, R.B. Morrow. The Fast Fourier Transform. IEEE Spectrum, 1967,4(12):63-70
[33] K.S.Fu, J.K.Mui. A Survey on Image Segmentation. Patten Recognition,1981,13:3-16
[34] N.R.Pal, S.K.Pal. A Review on Image Segmentation Techniques. Patten Recognition, 1993,26(9):1277-129
[35] 张德干. 一种新的小波变换边缘检测方法. 计算机工程与应用,2001,20(17)
[36] D.F.Rogers. Mathematical Elements for Computer Graphics. MaGraw-Hill,New York,1989,2nd ed
[37] J.G.Foley , et al. Computer Graphics:Principels and Practice. Addison-Wesley,Reading, MA,1996,2nd ed.in C
[38] H.C.Andrews, A.G.Tescher, R.P.Kruger. Image Processing by Digital Computer. IEEE Spectru, 1972,9(7):20-32
[39] Sherrier R H, Johnson G A. Regionally adaptive histogram equalization of the chest. IEEE Trans Med Image,1987,Mi-6:1-7
[40] 段莉萍,苑东,盛磊,等. 计算机在金相分析技术中的应用. 理化检验一物理分析, 1999,35(6):272-274
[41] 王庆有. CCD应用技术. 天津:天津大学出版社,2000.30-45.
[42] 刘瑞新,丁爱萍,李树东. 计算机组装与维护教程. 北京:机械工业出版社,2001.214
[43] 何弘,立伟华. 即学即会Office 2000中文版. 北京:中国城市出版社,1999.1
[44] 钟玉琢,沈洪,吕小星,等. 多媒体技术及其应用. 北京: 机械工业出版社,2004.58-77
[45] 国家机械工业委员会统编. 金相检验技术. 机械工业出版社,1988.160-210
[46] Vander Voort. 金相原理与实践. 北京:机械工业出版社,1990.248-310
[47] 张渝英. 关于科学仪器改造升级工作的研究与建议. 现代科学仪器,1998,4:3-4
[48] 汪守朴. 金相分析基础. 北京:机械工业出版社,1990.221-252
[49] 黄启今,刘国权. 通用软件Microsoft Word 在显微组织定量分析中的应用. 中国体视学与图像分析.2002,7(3):182-1874
[2] 孙业英. 光学显微分析. 北京:清华大学出版社,1994
[3] 史美堂. 金属材料及热处理. 上海:上海科学技术出版社,1980, 1-212
[4] 吴明. 基于计算机金相处理系统的研究[D]. 广州:华南理工大学,2000
[5] 于洋. 基于数字图像处理技术的定量金相研究与实现[D]. 北京:北京航空航天大学,2005
[6] G.E.彼里西阿,S.M.浦迪. 体视学和定量金相学. 北京:机械工业出版社,1988.1-181
[7] 容官澳. 计算机图像处理. 北京:清华大学出版社,2000
[8] W.Larg. Zeiss-Information. ZINFA,1969. 17-100
[9] Telecounter-Automatische electronische Bildanalysis. Schaefer Mitteilungen. 1969, (11)
[10] C.Fisher. The Microscope. MICRA.1971,19(1)
[11] 黄华丽,王家平. 图像分析仪的现状及发展前景探讨. 光学仪器. 2003,12(6):50-53
[12] Z.Jefries,A.H.Kline, E.B.Zimmer. The Determination of Grain Size in Metals Trans, 1916,54-594
[13] Mavton Bertram,Horst Wendrock. The Use of the Pair Correlations Function for Defining the Dispersion Homogeneity of ZrO2 in A1203. Prakt. Metallogr, 1991,28(3): 164-170
[14] 李达成. 介绍新研制的通用金相图像系统.理化检验一物理分册,1994,30(4):54-55
[15] 李午申,周念国,陈煜,等. 焊接金相组织自动定量识别软件系统. 焊接学报,1998, 19(1):60-65
[16] 张少军,艾矫健,李忠富,等. 利用图像处理技术测量几何尺寸. 北京科技大学学报,2002,24(3):284-287
[17] 冯欣,李宏伟. 金相组织显微图像分析及实现. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2001,20(6):822-825
[18] 解光亮,崔凯. 金相图谱数据库与分析系统. 山西师范大学学报(自然科学版),2003,17(1):12-16
[19] 蔡明东,袁浩扬,孙国雄. 球铁金相定量检测系统的研究. 现代铸铁,2000,(1):35-39
[20] 于洋,刘二莉,周铁涛,等. 边界追踪及Freeman码在定量金相中的应用. 北京航空航天大学学报,2004,30(8):767-770
[21] 丁友平,石志强. 计算机图像处理和模糊技术在确定晶粒度级别中的应用. 金属热处理,2005,30(9):68-70
[22] [美]MaranGraphics. Office 2000应用大全. 北京:清华大学出版社,2000,1-157,626-641
[23] Ed Bott,Woody Leonhard. Special Edition Using Microsoft Office 2000. 北京:机械工业出版社,1999,1-109,125-247
[24] 陈柏润,陈春,代木成. 中文Office 2003循序渐进教程. 北京:红旗出版社,2005
[25] 张宪熔,张萱. 设计色彩学. 北京: 化学工业出版社,2003,8-33
[26] 陈文华. 多媒体技术. 北京:机械工业出版社,2005,15-75
[27] 章毓晋. 图像工程(上册)—图像处理和分析. 北京: 清华大学出版社,1999
[28] 赵子江等. 多媒体技术及应用. 北京: 机械工业出版社,2004,45-52
[29] 郭诠水. 数码摄影. 北京: 中国宇航出版社,2005,64-105
[30] 安小龙. PhotoShop CS完全自学教程. 北京: 中国青年出版社,2004,12-18
[31] W.T. Cochran,et al. What Is the Fast Fourier Transform. Proc IEEE, 1967,55(10): 1664-1674
[32] B.O. Brigham, R.B. Morrow. The Fast Fourier Transform. IEEE Spectrum, 1967,4(12):63-70
[33] K.S.Fu, J.K.Mui. A Survey on Image Segmentation. Patten Recognition,1981,13:3-16
[34] N.R.Pal, S.K.Pal. A Review on Image Segmentation Techniques. Patten Recognition, 1993,26(9):1277-129
[35] 张德干. 一种新的小波变换边缘检测方法. 计算机工程与应用,2001,20(17)
[36] D.F.Rogers. Mathematical Elements for Computer Graphics. MaGraw-Hill,New York,1989,2nd ed
[37] J.G.Foley , et al. Computer Graphics:Principels and Practice. Addison-Wesley,Reading, MA,1996,2nd ed.in C
[38] H.C.Andrews, A.G.Tescher, R.P.Kruger. Image Processing by Digital Computer. IEEE Spectru, 1972,9(7):20-32
[39] Sherrier R H, Johnson G A. Regionally adaptive histogram equalization of the chest. IEEE Trans Med Image,1987,Mi-6:1-7
[40] 段莉萍,苑东,盛磊,等. 计算机在金相分析技术中的应用. 理化检验一物理分析, 1999,35(6):272-274
[41] 王庆有. CCD应用技术. 天津:天津大学出版社,2000.30-45.
[42] 刘瑞新,丁爱萍,李树东. 计算机组装与维护教程. 北京:机械工业出版社,2001.214
[43] 何弘,立伟华. 即学即会Office 2000中文版. 北京:中国城市出版社,1999.1
[44] 钟玉琢,沈洪,吕小星,等. 多媒体技术及其应用. 北京: 机械工业出版社,2004.58-77
[45] 国家机械工业委员会统编. 金相检验技术. 机械工业出版社,1988.160-210
[46] Vander Voort. 金相原理与实践. 北京:机械工业出版社,1990.248-310
[47] 张渝英. 关于科学仪器改造升级工作的研究与建议. 现代科学仪器,1998,4:3-4
[48] 汪守朴. 金相分析基础. 北京:机械工业出版社,1990.221-252
[49] 黄启今,刘国权. 通用软件Microsoft Word 在显微组织定量分析中的应用. 中国体视学与图像分析.2002,7(3):182-1874