一种基于钢铁材料的夹杂物分析方法及相关设备与流程

本发明涉及金属夹杂物检测，尤其涉及一种基于钢铁材料的夹杂物分析方法及相关设备。

背景技术：

1、随着金属冶炼技术的发展，钢铁的冶炼开始引入稀土和重金属元素。一方面，作为合金元素，加入钨等元素可以提高钢的耐磨性，加入锑元素可以提高钢的耐候性能，加入镧系元素、铈元素等稀土元素能够起到净化钢质、变质夹杂物和微合金化的作用，从而改善钢的疲劳性能、减少裂纹。另一方面，采用镧系元素、铈元素、钡元素等的氧化物、碳酸盐作为示踪剂可以跟踪钢中夹杂物及表面缺陷的来源。

2、而在炼钢过程中加入稀土与重金属则会产生夹杂物，影响钢材的性能。目前钢铁材料中的夹杂物检测方法通常是通过人工观察实现的。但在使用普通扫描电镜进行夹杂物分析时，需要在一定倍数下逐个移动视场，在每个视场里寻找夹杂物，并进行尺寸、位置标定和成分分析，工作量较大，且具有人为误差，容易漏扫夹杂物。因此，目前的钢铁材料中的夹杂物检测方法存在准确性低，检测量大，检测时间长，人工成本高的问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于钢铁材料的夹杂物分析方法及相关设备，以解决目前通过人工检测夹杂物存在的准确性低，检测量大，检测时间长，人工成本高的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种基于钢铁材料的夹杂物分析方法，包括：

3、获取目标试样和标准检测物的图像信息，其中，所述标准检测物设置于所述目标试样的预设范围内，所述图像信息包括图像中的亮度值分布信息；

4、获取所述目标试样的第一标准亮度和所述标准检测物的第二标准亮度，其中，所述第一标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的目标试样表面的亮度值，所述第二标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的标准检测物表面的亮度值；

5、基于所述亮度值分布信息确定所述目标试样在所述图像信息中的第一当前亮度和所述标准检测物在所述图像信息中的第二当前亮度；

6、根据所述第一当前亮度、所述第二当前亮度、所述第一标准亮度和所述第二标准亮度，确定所述目标试样表面的第一夹杂物分布情况，其中，所述第一夹杂物分布情况包括夹杂物的种类和在所述目标试样中的相对位置，所述夹杂物分为普通夹杂物、稀土和重金属夹杂物，所述普通夹杂物的亮度值低于所述目标试样的第一当前亮度，所述稀土和重金属夹杂物的亮度值高于所述目标试样的第一当前亮度。

7、可选的，所述根据所述第一当前亮度、所述第二当前亮度、所述第一标准亮度和所述第二标准亮度，确定所述目标试样表面的第一夹杂物分布情况，包括：

8、根据所述第一当前亮度、所述第二当前亮度、所述第一标准亮度和所述第二标准亮度，确定所述图像信息中的亮度值与标准亮度值之间的映射关系；

9、基于所述映射关系和所述亮度值分布信息，确定所述目标试样表面的第一夹杂物分布情况。

10、可选的，所述的基于钢铁材料的夹杂物分析方法，还包括：

11、获取所述标准检测物与所述目标试样的相对位置；

12、在所述标准检测物位于所述目标试样表面的情况下，获取所述标准检测物的厚度信息；

13、基于所述厚度信息，确定所述图像信息的亮度修正区域；

14、根据所述亮度修正区域和所述第一夹杂物分布情况，确定所述目标试样表面的第二夹杂物分布情况。

15、可选的，在所述获取目标试样和标准检测物的图像信息的步骤之前，还包括：

16、获取所述目标试样表面的深度图像；

17、基于所述深度图像，确定所述目标试样的目标打磨厚度；

18、根据所述目标打磨厚度对所述目标试样表面进行打磨。

19、可选的，在所述获取目标试样和标准检测物的图像信息的步骤之前，还包括：

20、获取所述目标试样和所述目标检测物所处环境的光源的当前启用时间；

21、保持所述光源处于开启状态直至所述当前启用时间等于目标光源启动时间。

22、可选的，在所述获取目标试样和标准检测物的图像信息的步骤之前，还包括：

23、调节所述目标试样和所述目标检测物所处环境的压强小于预设压强阈值。

24、可选的，所述获取目标试样和标准检测物的图像信息，包括：

25、通过背散射方式获取所述目标试样和所述标准检测物的图像信息。

26、第二方面，本发明还提供了一种基于钢铁材料的夹杂物分析装置，包括：

27、图像获取模块，用于获取目标试样和标准检测物的图像信息，其中，所述标准检测物设置于所述目标试样的预设范围内，所述图像信息包括图像中的亮度值分布信息；

28、亮度获取模块，用于获取所述目标试样的第一标准亮度和所述标准检测物的第二标准亮度，其中，所述第一标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的目标试样表面的亮度值，所述第二标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的标准检测物表面的亮度值；

29、第一确定模块，用于基于所述亮度值分布信息确定所述目标试样在所述图像信息中的第一当前亮度和所述标准检测物在所述图像信息中的第二当前亮度；

30、第二确定模块，用于根据所述第一当前亮度、所述第二当前亮度、所述第一标准亮度和所述第二标准亮度，确定所述目标试样表面的第一夹杂物分布情况，其中，所述第一夹杂物分布情况包括夹杂物的种类和在所述目标试样中的相对位置。

31、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述第一方面任一种上述的基于钢铁材料的夹杂物分析方法的步骤。

32、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一种上述的基于钢铁材料的夹杂物分析方法的步骤。

33、由以上技术方案可知，本技术实施例提供了一种基于钢铁材料的夹杂物分析方法及相关设备，该方法包括：获取目标试样和标准检测物的图像信息，其中，所述标准检测物设置于所述目标试样的预设范围内，所述图像信息包括图像中的亮度值分布信息；获取所述目标试样的第一标准亮度和所述标准检测物的第二标准亮度，其中，所述第一标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的目标试样表面的亮度值，所述第二标准亮度为将所述目标试样置于标准亮度环境中获取的标准检测物表面的亮度值；基于所述亮度值分布信息确定所述目标试样在所述图像信息中的第一当前亮度和所述标准检测物在所述图像信息中的第二当前亮度；根据所述第一当前亮度、所述第二当前亮度、所述第一标准亮度和所述第二标准亮度，确定所述目标试样表面的第一夹杂物分布情况，其中，所述第一夹杂物分布情况包括夹杂物的种类和在所述目标试样中的相对位置，所述夹杂物分为普通夹杂物、稀土和重金属夹杂物，所述普通夹杂物的亮度值低于所述目标试样的第一当前亮度，所述稀土和重金属夹杂物的亮度值高于所述目标试样的第一当前亮度。本技术实施例通过对目标试样和标准检测物进行图像采集，获取二者的亮度信息，基于上述二者的亮度信息和目标试样与标准检测物的标准亮度，建立亮度值的量化标准，通过上述量化标准对目标试样表面的夹杂物分布情况进行分析和定位。由于不同物质材料的颜色和呈现在图像中的亮度值不同，因此通过对亮度值进行夹杂物分析，可以确定夹杂物的种类和位置，通过目标试样和标准检测物的亮度信息可以建立当前图像采集环境下的亮度量化标准，进而可以更准确地确定目标试样表面的亮度分布信息，可以通过夹杂物的亮度值和目标试样的第一当前亮度对夹杂物进行分类，并根据分类情况确定夹杂物的种类，可以进一步提高夹杂物分析的准确性，从而可以降低分析难度，节约分析成本，提高分析结果的准确性，提高夹杂物的分析效率。