冶金熔體表面性質分析的數字成像檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、熔體的表面性質及相互間的界面性質對熔體發(fā)生的反應和分離起主導作用，也是研究熔體界面動力學的基礎。表面張力是熔體表面性質的重要參數，測量熔體表面張力有重要意義。在高溫狀態(tài)下冶金熔體呈熔融狀態(tài)，肉眼不能觀察，需要通過 X射線進行透射以獲得該狀態(tài)下的圖像，該圖像不僅可以清晰觀察到熔體的狀態(tài)而且通過分析可以獲得熔體的表面性質，如表面張力等。
　　論文首先介紹了課題的來源、意義，以及表面性質測定和數字成像檢測技術的發(fā)展現狀。然后結合導師及實

2、驗室前人的研究，根據冶金熔體檢測的條件和要求進行了CCD相機設計及數據采集系統(tǒng)設計。根據表面張力的測量方法—滴外形法的要求進行了圖像預處理、分割處理及輪廓提取等研究，得到表征熔體表面性質的參數。
　　圖像預處理模塊先對噪聲的來源和模型進行分析確定，然后研究了傳統(tǒng)的降噪方法：中值濾波、自適應中值濾波和多幀疊加平均法對圖像進行降噪，之后采用空域和頻域的增強方法對圖像進行增強處理，改善圖像的清晰度和對比度。圖像分割模塊主要研究了閾值分割

3、和邊緣檢測分割，閾值分割方法主要介紹了最大類間方差法和迭代閾值分割法，邊緣檢測分割方法介紹了傳統(tǒng)的幾種檢測算子，并重點介紹了SUSAN邊緣檢測算子和基于數學形態(tài)學的邊緣檢測算法，并將處理結果跟傳統(tǒng)算子的方法進行比較。輪廓提取模塊為了獲得完整的光滑的邊緣曲線采用基于最小二乘的曲線擬合方法對邊緣進行擬合。最后得到熔體的表面性質，如表面張力、接觸角等。
　　在VC++的平臺上實現上述的算法功能，并開發(fā)一個用于處理冶金熔體圖像表面性質分析