[发明专利]一种EBSD金相图像晶粒识别方法及装置

说明书

本发明公开了一种EBSD金相图像晶粒识别方法及装置，该方法包括：获取待检测的EBSD金相图像；其中，在待检测的EBSD金相图像中具有不同晶向的晶粒被渲染成不同的颜色；对EBSD金相图像中不同颜色的区域进行分割，得到多张单一颜色图像；对得到的每一单一颜色图像中的晶粒轮廓进行检测，确定每一单一颜色图像中的晶粒轮廓的个数和各晶粒轮廓所围成的封闭区域的面积；根据晶粒轮廓的个数和各晶粒轮廓所围成的封闭区域的面积对EBSD金相图像中有相同晶向的晶粒的数目和面积进行统计。本发明提供的方法使得统计EBSD金相图像中有相同晶向的晶粒的数目和面积任务变得更加准确，便捷。

技术领域

本发明涉及图像识别技术领域，特别涉及一种EBSD金相图像晶粒识别方法及装置。

背景技术

电子背散射衍射(EBSD)是一种非常强大的显微结构表征工具。EBSD是一种基于扫描电子显微镜(SEM)，提供样品显微结构晶体学信息的技术。目前，EBSD已成为SEM中的一个出色的附件，常用来提供晶体学信息。EBSD广泛地应用于许多不同的领域，以帮助材料表征。在EBSD中，电子束与倾斜的晶态样品相互作用，形成衍射花样。衍射花样可以通过荧光屏探测到，它具有所产生处样品的晶体结构和取向特征。因此，衍射花样可用来确定晶体结构及取向、区分晶体上不同的相、表征晶界，以及提供有关局部结晶完整性的信息。

EBSD技术可实现全自动采集微区取向信息，样品制备较简单，数据采集速度快，分辨率高(空间分辨率和角分辨率分别能达到0.1μm和0.5°)，为快速定量统计研究材料的微观组织结构和织构奠定了基础，已成为材料研究中一种有效的分析手段。EBSD测量的是样品中每一点的取向，那么不同点或不同区域的取向差异也就可以获得，从而可研究晶界或相界等界面。由于晶粒主要被定义为均匀结晶学取向的单元，EBSD是作为晶粒尺寸测量和形状分析的理想工具。

用EBSD技术采集到钛合金的微观结构图像后，一般采用channel5或者OIManalysis软件来分析晶粒的显微结构特征。目前这些分析软件可一次性给出所有晶粒大小，但面对提取某一特定晶向的晶粒数目，面积的任务却无能为力。如若材料研究人员想要只统计某一种晶向的晶粒的数目和晶粒尺寸，甚至晶粒形状，则只能手工在channel5或OIManalysis软件上点击统计。无疑，这样做耗时耗力。因此，如何用图像处理的方法自动分析晶粒成为一个值得研究的问题。

发明内容

本发明提供了一种EBSD金相图像晶粒识别方法及装置，以解决现有EBSD配套分析软件不能单独对某一晶向的晶粒数目和尺寸进行自动统计的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种EBSD金相图像晶粒识别方法，包括：

获取待检测的电子背散射衍射EBSD金相图像；其中，在待检测的EBSD金相图像中具有不同晶向的晶粒被渲染成不同的颜色；

对EBSD金相图像中不同颜色的区域进行分割，得到多张单一颜色图像；

对得到的每一单一颜色图像中的晶粒轮廓进行检测，确定每一单一颜色图像中的晶粒轮廓的个数和各晶粒轮廓所围成的封闭区域的面积；

根据每一单一颜色图像中的晶粒轮廓的个数和各晶粒轮廓所围成的封闭区域的面积，对EBSD金相图像中有相同晶向的晶粒的数目和面积进行统计。

进一步地，所述对EBSD金相图像中不同颜色的区域进行分割，得到多张单一颜色图像，包括：

对待检测的EBSD金相图像进行边缘扩充，得到边缘扩充后的图像；

对边缘扩充后的图像进行滤波，以去除图像噪声，得到去噪后的图像；

对去噪后的图像中不同颜色的区域进行分割，得到多张单一颜色图像。

进一步地，所述对待检测的EBSD金相图像进行边缘扩充，包括：