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专利号: 2021107598798
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于定量表征形变孪晶体积分数的图像处理方法,其特征在于:包括以下步骤:

S1:对图像进行预处理,生成预处理图像;

S2:基于傅里叶定向滤波以及Frangi定向滤波对S1得到的预处理图像作滤波处理及使用阈值分割方法进行图像分割,生成分割图像;

S3:去除S2中分割图像的杂质得到处理后的过滤图像;

S4:若S3得到的过滤图像中,形变孪晶没有全部得到提取,则使用基于傅里叶定向滤波以及Frangi定向滤波对S1得到的预处理图像作滤波处理及使用阈值分割方法进行图像分割,对比S1以及S3的结果,选取S3的过滤图像中未提取的孪晶;

S5:结合S3以及S4的结果拟合得出的最终结果即为形变孪晶的体积分数;

所述的步骤S2中,具体步骤为:

S21:通过观察S1中的预处理图像得到形变孪晶不同的方向数量;

S22:根据S21得到的方向对S1得到的预处理图像进行傅里叶定向滤波处理;

S23:根据S21得到的方向对S22得到的第一滤波图像进行Frangi定向滤波处理;

S24:使用阈值分割方法将S23得到的第一Frangi图像二值化;

所述的步骤S22中傅里叶定向滤波的具体步骤为:对预处理图像矩阵进行扩充;

根据孪晶方向构建定向滤波器;

对预处理图像进行傅里叶变换得到频谱图;

使用定向滤波器对频谱图进行滤波;

对滤波后的频谱图进行傅里叶反变换得到第一滤波图像;

所述的步骤S23中Frangi定向滤波的具体步骤为:通过计算得到第一滤波图像的Hessian矩阵以及对应的两个特征值λ1和λ2及对应的特征向量v1和v2,其中λ1<λ2;

通过线性特征、灰度特征和方向特征构建响应函数增强孪晶信息。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于:所述的步骤S1中,具体步骤为:S11:读取TEM图像,所述TEM图像为灰度图像;

S12:对步骤S11读取的TEM图像进行增强处理,其中图像增强方法为自适应直方图增强,用于提升形变孪晶在图像中的对比度。

3.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于:所述的步骤S3中,具体步骤为:S31:选择S2得到的分割图像中杂质所在的连通域并去除;

S32:选择S2得到的分割图像中的一个区域并去除这个区域内所有杂质。

4.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于:所述的步骤S4中,具体步骤为:S41:观察并输入缺失形变孪晶包含的方向;

S42:根据S41确定的方向对S1得到的预处理图像进行傅里叶定向滤波;

S43:根据S41确定的方向对S42得到的第二滤波图像进行Frangi定向滤波;

S44:使用阈值分割方法对S43得到的第二Frangi图像进行图像分割;

S45:选择S3中过滤图像中缺失的形变孪晶所在的连通域并保存。

5.根据权利要求1所述的图像处理方法,其特征在于:所述的步骤S5中,具体步骤为:S5:结合S3得到的第一结果以及S4得到的第二结果,拟合得到最终的结果即为形变孪晶的体积分数。

6.一种利用如权利要求1所述的基于定量表征形变孪晶体积分数的图像处理方法的装置,其特征在于,包括:图像预处理模块,用于对图像进行预处理,生成预处理图像;

孪晶提取模块,用于根据傅里叶定向滤波以及Frangi定向滤波对图像预处理模块得到的预处理图像作滤波处理及使用阈值分割方法进行图像分割,生成分割图像;

图像去噪模块,用于去除孪晶提取模块中分割图像的杂质得到处理后的过滤图像;

孪晶补充提取模块,用于当图像去噪模块得到的过滤图像中,形变孪晶没有全部得到提取,则使用该模块根据傅里叶定向滤波以及Frangi定向滤波对图像预处理模块得到的预处理图像作滤波处理及使用阈值分割方法进行图像分割,对比图像预处理模块以及图像去噪模块的结果,选取图像去噪模块获取的过滤图像中未提取的孪晶;

图像结果模块,用于结合图像去噪模块以及孪晶补充提取模块获取的结果,拟合得出的最终结果即为形变孪晶的体积分数。

7.一种计算机存储介质,其特征在于:其内存储有可被计算机处理器执行的计算机程序,该计算机程序执行如权利要求1‑5中任一项所述的基于定量表征形变孪晶体积分数的图像处理方法。