Page 25 - 理化检验-物理分册2024年第七期

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试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl230240

影响全自动夹杂物分析系统识别效果的因素

王晓东，吴园园，金传伟，张继明
［江苏省(沙钢) 钢铁研究院，张家港 215625］

摘 要：以帘线钢、易切削钢为研究对象，探讨利用全自动夹杂物分析系统对钢中夹杂物进行自
动统计分析时，图像采集参数、灰度和阈值设置及保护区设置等参数对夹杂物统计结果的影响。结
果表明：可通过最小夹杂物尺寸识别概率来计算所需的像素尺寸，进而选择合适的放大倍数和分辨
率；灰度和阈值设置必须匹配，使用参比Al时，灰度差异比约为3.7时，可以得到准确的统计结果；
试样中夹杂物尺寸较小时可不设置保护区，夹杂物尺寸较大时需设置保护区。
关键词： 夹杂物分析；图像采集参数；灰度；阈值；保护区
中图分类号：TF03+1；TG115.21+3 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2024)07-0013-05
Factors affecting the recognition performance of fully automatic
inclusion analysis system

WANG Xiaodong, WU Yuanyuan, JIN Chuanwei, ZHANG Jiming
(Institute of Research of Iron and Steel, Shagang, Jiangsu Province, Zhangjiagang 215625, China)

Abstract: Taking cord steel and free cutting steel as research objects, explored the effects of image acquisition
parameters, grayscale and threshold settings, and protection zone settings parameters on the statistical results of inclusions
in steel when using a fully automatic inclusion analysis system for automatic statistical analysis of inclusions in steel. The
results show that the required pixel size could be calculated by minimizing the probability of identifying the inclusion size,
and then selected the appropriate magnification and resolution. The grayscale and threshold settings must match. When
using reference Al, accurate statistical results could be obtained when the grayscale difference ratio was about 3.7. When
the size of inclusions in the sample was small, no protective zone could be set up. When the size of inclusions was large,
a protective zone needed to be set up.
Keywords: inclusion analysis; image acquisition parameter; grayscale; threshold; guard zone

钢铁中夹杂物对钢铁生产和使用性能有着非常 系统根据采集图像中的灰度进行识别，将符合夹杂
重要的影响 [1-2] ，钢中夹杂物尺寸、分布会影响材料 物灰度区间的区域划为备选夹杂物。识别出备选夹
的整体性，造成材料力学性能、使用性能等下降，甚 杂物后，系统会将其尺寸与设定的检测尺寸进行对
至导致工件断裂 [3-5] 。对材料进行夹杂物统计分析， 比，排除不符合检测尺寸的备选夹杂物。当遇到跨
可以提高产品质量。 过视场边界的备选夹杂物时，将根据位置将不同视
ASPEX全自动夹杂物分析系统可以同时识别 场中的同一备选夹杂物进行合并。筛选备选夹杂物
和记录夹杂物的尺寸、形貌及成分等信息，避免因手 完毕后，对符合检测尺寸的备选夹杂物进行能谱分
动统计而产生低效、遗漏等问题。ASPEX全自动夹 析，并将能谱分析结果按照设定的分类规则进行划
杂物分析首先将检测区域划分为若干个视场，并采 分。最后，将采集的所有视场中备选夹杂物汇总。
集每个视场的图像。在采集单个视场图像的过程中， 目前，研究者对检测过程中夹杂物的识别效果
进行了研究，但仅限于针对某一设备改变参数得到
收稿日期：2023-08-21 [6-7]
优化结果，而使用不同设备时则无法直接参考 。
作者简介：王晓东（1993-） ，男，硕士，工程师，主要从事金属材
随着GB/T 30834—2022 《钢中非金属夹杂物的评
料微观表征的研究工作
通信作者：张继明，jiming_zhang@126.com 定和统计扫描电镜法》的推出和施行，对研究者快
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