金相显微镜数字图像分析实验要点

图5-5 晶粒度等级与晶粒尺寸图

装入图像

从File菜单中选择Open命令。出现Open File对话框，找到Grain Size（在本实验

所提供的光盘中可以找到该文件夹）文件夹，如图5-6所示。

图5-6 打开文件

选择GrainSize05.jpg文件，并选择打开按钮。IPP6.0在其图像窗口中打开

GrainSize05.jpg图像，如图5-7所示。

图5-7 在IPP6.0中被打开的GrainSize05.jpg文件

⏹复制和粘贴

从Edit菜单中选择Copy命令，图像被复制到剪贴板中。再从Edit菜单中选择Past New 命令，剪贴板中的图像被粘贴到标题为Untitled001的窗口中，从而生成了一个原始图像的副本，如图5-8所示。随后的任何变化处理都将仅限于此图像副本，不要对原图像有任何修改。

图5-8 所生成的Untitled001副本

⏹计算对象

由于晶粒度标准图谱中的图像边界清晰、对比度适当，故对于本例不需要进行图像增强处理。对图像增强处理的操作请参考IPP6.0软件说明书。

选择Measure菜单中Count/Size命令，出现Count/Size对话框，如图5-9所示。

图5-9 Count/Size对话框

检查你所打开的Count/Size对话框中所对应的设置是否与图5-9中的设置一致（包括单选按钮和复选按钮）。如前所述，本例中需处理的图像质量较佳，这里采用自动测量方法。在Intensity Range Selection区域选中Automatic Bright Objects，表示自动计算图5-8中的白色区域。图5-8中每个独立的白色区域代表着一个晶粒，通过统计白色区域的个数，即可统计晶粒的个数。

点击Count/Size对话框中Options按钮，出现Count/Size Option对话框，如图5-10所示。

图5-10 Count/Size Option对话框

对照图5-10设置Count/Size Option。在Outline Style下拉框中选中Outline（轮廓线），表示将用轮廓线的方式来描绘所测量到的每个白色区域。点击Choose Color按钮会弹出颜色选择对话框，在这里可以选择绘制轮廓线的线条颜色，图5-10中选择了红色来绘制轮廓线。在Label Style下拉框中选中Object #，表示用对象编号来标记各个白色区域。对象编号由系统自动生成，从1开始编号。在图5-10中还可以改变对象编号的颜色，这里选择了绿色。点击OK按钮返回到Count/Size对话框，在Count/Size对话框中选择Count 按钮，开始进行测量。完成测量后的Count/Size对话框及Untitled001副本如图5-11和图5-12所示。

图5-11 完成测量后的Count/Size对话框

图5-12 被测量的图像

从图5-11中可以看到，在Total Count的右侧显示出数字65，表示在图中共测量到65个独立的白色区域，即该图像包括65个晶粒。图5-12显示了这65个晶粒的划分情况，系统已经自动添加了红色的轮廓线和绿色的对象编号。

双击图5-12中任何一个白色区域，系统自动弹出Object Attributes对话框，显示出该区域的详细信息。图5-13是双击区域32后出现的对话框。

图5-13 对象属性对话框

要想了解更多的测量详细，可以在Count/Size对话框中选择View菜单中的Measurement Data或Statistics命令，前者显示被测量对象的详细信息，后者显示测量后的统计信息。图5-14就是点击了Statistics命令后出现的窗口。

图5-14 Statistics窗口

图5-14显示出本次测量的是白色区域的面积（Area），最小值为113（思考题：单位是什么？），最小面积对应的对象编号是59号，同时也列出了最大区域面积、所对应的编号、面积的范围、平均值、方差、求和。尝试双击一下图5-14中的对象编号，看看图5-12中有什么变化。对于本例，最有价值的信息是样本的数量（Samples），它表示了晶粒的个数。测量显示共有65个晶粒，则放大100倍条件下，每mm2含有晶粒为65×4=260个。对比图5-5可知，其晶粒度约为5级左右。

⏹保存结果

图5-14中的结果可以通过剪贴板来实现不同程序件数据的共享。方法是在图5-14中选择File菜单中的Data to Clipboard命令，在其他应用程序中（如Word、Excel）选择粘贴命令即可。

图5-12中的图片存储相对麻烦一些，但IPP6.0提供了屏幕扑捉命令，可以方便地获得所处理的效果。屏幕扑捉的设置在主窗口的File菜单中，选择Screen Capture...，按照提示设置屏幕扑捉的选项，在实际应用中按“F7”键即可。也可以选择Measurement菜单中的Snap Measurements...命令，将会自动将当前的测量图像保存下来。

4. 碳素钢碳含量计算

碳素钢主要由铁、碳两种元素组成。在平衡状态下，共析钢为珠光体组织，碳含量约为0.8%。亚共析钢平衡状态下为铁素体+珠光体，其碳含量可以通过计算珠光体含量来估算。同样地，过共析钢可以通过计算珠光体和渗碳体的含量来估算其含碳量。

由于碳素钢平衡组织经合适腐蚀后，不同组织呈现不同色泽，如亚共析钢经4%硝酸酒精腐蚀后，铁素体呈白色，珠光体呈黑色，这就可以通过统计金相照片中黑白区域的比例来确定其相对含量（假设这两种组织的密度相等）。

图5-15为35钢正火后，经4%硝酸酒精腐蚀，放大100倍组织照片。

图5-15 35钢正火 4%硝酸酒精腐蚀 100×

⏹装入图像

从File菜单中选择Open命令。出现Open File对话框，找到Carbon Steel（在本实