一种腐蚀图像二值化处理方法技术

本申请属于金属材料腐蚀领域，特别涉及一种腐蚀图像二值化处理方法。包括：步骤一：对试验件进行处理；步骤二：通过视频显微镜观察并拍摄试验件的腐蚀坑微观形貌图；步骤三：读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；步骤四：读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成二值化图像；其中，所述改进的Otsu算法为加入基本腐蚀形貌灰度图的边缘信息和灰度信息的Otsu算法。本申请采用改进的Otsu算法进一步对图像进行二值化处理，能够更好的还原腐蚀图像中的腐蚀形貌，对图像的处理更准确，降低了噪点，并且剔除了原腐蚀形貌灰度图中的很多干扰因素。

A Binary Processing Method for Corrosion Image

The application belongs to the field of corrosion of metal materials, in particular to a binary processing method of corrosion image. It includes: step one: processing the test piece; step two: observing and photographing the corrosion pit micro-topography of the test piece by video microscope; step three: reading the corrosion pit micro-topography of the test piece, using binary method to pretreat the corrosion pit micro-topography, generating the basic corrosion pit gray-scale image; step four: reading the basic corrosion pit gray-scale image, using the basic corrosion pit gray-scale image. The improved Otsu algorithm processes the gray image of basic corrosion morphology and generates a binary image. The improved Otsu algorithm is Otsu algorithm with edge information and gray information of basic corrosion morphology gray image. This application uses the improved Otsu algorithm to further binarize the image, which can better restore the corrosion morphology in the corrosion image, process the image more accurately, reduce the noise point, and eliminate many interference factors in the original gray scale image of the corrosion morphology.

【技术实现步骤摘要】
一种腐蚀图像二值化处理方法
本申请属于金属材料腐蚀领域，特别涉及一种腐蚀图像二值化处理方法。
技术介绍
与实时腐蚀检测侧重点不同，实验室中较多地利用腐蚀图像进行腐蚀程度的评价，以获得腐蚀率等评价参数。腐蚀图像处理技术的研究对利用腐蚀图像进行腐蚀诊断与评价的准确度息息相关。一幅未经处理的原始腐蚀图像传递的腐蚀信息可能是不清晰、不明确的，直接分析后所获得的各种参数也会与实际的腐蚀状况存在较大误差。图像二值化是图像处理中的一项基本技术，也是很多图像处理技术的预处理过程。但现有的二值化方法中存在抗噪能力差、边缘粗糙、伪影现象等缺点。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本申请的目的是提供了一种腐蚀图像二值化处理方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。本申请的技术方案是：一种腐蚀图像二值化处理方法，包括：步骤一：对试验件进行处理；步骤二：通过视频显微镜观察并拍摄试验件的腐蚀坑微观形貌图；步骤三：读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；步骤四：读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成二值化图像；其中，步骤四中所述改进的Otsu算法为加入基本腐蚀形貌灰度图的边缘信息和灰度信息的Otsu算法。可选地，步骤一中对试验件进行处理包括：S101、去除试验件上的腐蚀产物；S102、采用3％金属清洗剂对试验件除油；S103、采用丙酮对试验件表面进行全面清洗；S104、将试验件晾干；S105、采用水砂纸对试验件进行打磨。可选地，所述水砂纸包括500#水砂纸和1000#水砂纸。可选地，所述视频显微镜为UNIONDZ3连续变焦显微镜。可选地，所述视频显微镜为SEM扫描电镜。可选地，所述改进的Otsu算法中，基本腐蚀形貌灰度图图像的阀值通过边缘附近种子点在高阈值图像中的填充以及低阈值图像中的修补来确定。可选地，所述试验件为铝合金腐蚀件。可选地，所述二值化图像中的颜色点分为孔蚀点和基体。可选地，还包括：步骤五：根据二值化图像的像素点的值对腐蚀区域和未腐蚀区域进行特征提取，计算腐蚀率P。可选地，所述腐蚀率P为腐蚀区域和整个区域的面积比。专利技术至少存在以下有益技术效果：本申请的腐蚀图像二值化处理方法，采用改进的Otsu算法对图像进行二值化处理，对图像的处理更准确，降低了噪点，能够剔除很多干扰因素。附图说明图1是本申请腐蚀图像二值化处理方法的流程图；图2是本申请改进的Otsu算法流程图。具体实施方式为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。本申请提供了一种腐蚀图像二值化处理方法，方法包括：步骤一：对试验件进行处理；步骤二：通过视频显微镜观察并拍摄试验件的腐蚀坑微观形貌图；步骤三：读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；步骤四：读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成二值化图像；其中，步骤四中改进的Otsu算法为加入基本腐蚀形貌灰度图的边缘信息和灰度信息的Otsu算法。在本申请的一个实施方式中，试验件为铝合金腐蚀件，步骤一中对试验件进行处理包括：S101、去除试验件上的腐蚀产物；S102、采用3％金属清洗剂对试验件除油；S103、采用丙酮对试验件表面进行全面清洗，去除污渍；S104、将试验件晾干；S105、采用水砂纸对试验件进行打磨。本实施例中，采用500#水砂纸和1000#水砂纸对试验件进行打磨。步骤二中的视频显微镜可以是UNIONDZ3连续变焦显微镜或SEM扫描电镜等。本申请的腐蚀图像二值化处理方法中，首先通过MATLAB软件读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用传统的二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；然后再通过MATLAB软件读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成最终的二值化图像。本实施例中，将腐蚀界面的边缘信息和灰度信息加入到经典Otsu算法中，改进的Otsu算法中，基本腐蚀形貌灰度图图像的阀值是通过边缘附近种子点在高阈值二值化图像中的填充和低阈值二值化图像中的修补来确定的。对经典Otsu算法进行改进，对图像的处理更准确，降低噪点，对图像边缘的还原也更准确。进一步，采用本申请的腐蚀图像二值化处理方法，在腐蚀图像二值化处理后，铝合金中腐蚀孔能够清晰地与铝合金的基体区分开来，腐蚀孔的数目也很容易被识别。二值化图像中只有纯黑和纯白两种灰度，使铝合金表面孔蚀图像中的颜色点分为孔蚀点(前景点像素灰度值为l)和基体(背景点像素灰度值为0)。在对腐蚀图像二值化后，根据二值化图像的像素点的值对腐蚀区域和未腐蚀区域进行特征提取，计算腐蚀率P，腐蚀率P为腐蚀区域和整个区域的面积比。本申请的腐蚀图像二值化处理方法，采用改进的Otsu算法进一步对图像进行二值化处理，能够更好的还原腐蚀图像中的腐蚀形貌，对图像的处理更准确，降低了噪点，并且剔除了原腐蚀形貌灰度图中的很多干扰因素。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种腐蚀图像二值化处理方法，其特征在于，包括：步骤一：对试验件进行处理；步骤二：通过视频显微镜观察并拍摄试验件的腐蚀坑微观形貌图；步骤三：读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；步骤四：读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成二值化图像；其中，步骤四中所述改进的Otsu算法为加入基本腐蚀形貌灰度图的边缘信息和灰度信息的Otsu算法。

【技术特征摘要】
1.一种腐蚀图像二值化处理方法，其特征在于，包括：步骤一：对试验件进行处理；步骤二：通过视频显微镜观察并拍摄试验件的腐蚀坑微观形貌图；步骤三：读取试验件的腐蚀坑微观形貌图，采用二值化方法对腐蚀坑微观形貌图进行预处理，生成基本腐蚀形貌灰度图；步骤四：读取基本腐蚀形貌灰度图，采用改进的Otsu算法对基本腐蚀形貌灰度图进行处理，生成二值化图像；其中，步骤四中所述改进的Otsu算法为加入基本腐蚀形貌灰度图的边缘信息和灰度信息的Otsu算法。2.根据权利要求1所述的腐蚀图像二值化处理方法，其特征在于，步骤一中对试验件进行处理包括：S101、去除试验件上的腐蚀产物；S102、采用3％金属清洗剂对试验件除油；S103、采用丙酮对试验件表面进行全面清洗；S104、将试验件晾干；S105、采用水砂纸对试验件进行打磨。3.根据权利要求2所述的腐蚀图像二值化处理方法，其特征在于，所述水砂纸包括500#水砂纸和1000#水砂纸。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：穆泉旭，郑笑宇，张伟宁，许平，郑涵天，王钦，李鹏飞，都泽鑫，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21