基于數(shù)字圖像處理的材料均勻性定量表征.pdf

1、材料的均勻性影響著材料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，進(jìn)而對(duì)材料使用的長(zhǎng)久性、持續(xù)性、穩(wěn)定性等都有深遠(yuǎn)意義。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)材料均勻性的研究相對(duì)較少，并且研究對(duì)象都局限在對(duì)一種或兩種材料上，并不能推廣到其它材料的均勻性表征上。
　　 本文通過(guò)對(duì)已經(jīng)獲得的石墨化學(xué)鍍銅納米鍍層的SEM、TEM圖像進(jìn)行分析研究，通過(guò)數(shù)字圖像處理技術(shù)與統(tǒng)計(jì)分析，找出適用于更多材料的基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的均勻性定量表征方法。
　　 本文的主要

2、工作:
　　 1、對(duì)石墨化學(xué)鍍銅的納米鍍層的SEM、TEM圖像進(jìn)行圖像預(yù)處理，并基于40nm石墨顆粒表面鍍銅TEM圖像的特征，設(shè)計(jì)了一種局部的OTSU二值化方法。
　　 2、對(duì)二值圖像進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理，通過(guò)找出目標(biāo)顆粒的連通域進(jìn)行標(biāo)記，來(lái)定位出目標(biāo)顆粒，并計(jì)算出相關(guān)的參數(shù)。
　　 3、基于圖像處理技術(shù)已經(jīng)處理的結(jié)果，選擇“顆粒面積比”與“顆粒數(shù)量”的變異系數(shù)這兩個(gè)指標(biāo)，設(shè)計(jì)出第一種均勻性定量表征的方法。
　　

3、 4、設(shè)計(jì)了一種新的均勻性定量表征方法，即在對(duì)材料截面圖像已經(jīng)通過(guò)上述圖像處理的基礎(chǔ)上，選擇目標(biāo)顆粒之間的距離作為指標(biāo)。分析不同種類的材料截面圖像可能出現(xiàn)的特征，對(duì)圖像進(jìn)行聚類分析。并計(jì)算“類內(nèi)距離”、“類內(nèi)平均距離與類間距離”變異系數(shù)及目標(biāo)顆粒聚類的范圍在整幅圖像上的偏差共同作為表征材料截面目標(biāo)顆粒分布的均勻指標(biāo)。
　　 5、利用上述兩種方法來(lái)對(duì)本文的石墨化學(xué)鍍銅的納米鍍層的SEM、TEM圖像勻性進(jìn)行定量表征，兩種方法得出的