CN103761733A - 一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法 - Google Patents

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杨飞
张华霞
孟宇
李小华
王晔
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Abstract

本发明属于冶金技术领域，涉及一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法。其特征在于，计算熔化液面浮渣面积百分比的步骤如下：对熔化液面进行数码照相；去除背景；确定灰度阈值；浮渣面积百分比计算η。本发明提出了一种改进的熔化液面浮渣面积百分比计算方法，简化了操作步骤，提高了计算效率和计算精度。

Description

一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，涉及一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法。
背景技术
浮渣面积百分比作为表征熔化本体物质纯洁度的重要指标，浮渣面积百分比的计算广泛应用于钢铁制品、有色金属及复合材料冶金行业，由于其即时、直观、可计算、成本低的特点，从业工程及工艺技术人员均能掌握这一方法，浮渣面积百分比的计算应用有助于改善冶金质量，从而提高产品质量，未来制造业及其延伸领域在产业与产品升级，工艺与技术进步背景下，不断提高产品性能、全面满足设计与使用要求而追求精益求精的质量管理趋势，熔化液面浮渣面积百分比计算方法将进一步深化普及。
目前，熔化液面浮渣面积百分比计算方法是：获取完整熔化液面纸质照片或打印件，在完整熔化液面区域等距划线，线间距无固定要求，横向线条与纵向线条互相垂直，形成正方网格，识别浮渣与熔液基体，分别目视数出浮渣经过的网格数与完整熔化液面经过的网格总数，浮渣网格数与网格总数的比值以百分数表示即为浮渣面积百分比。
该计算方法的缺点是：操作复杂，耗时较长，计算效率低下，计算结果不准确。
发明内容
本发明的目的是：提出一种改进的熔化液面浮渣面积百分比计算方法，以便简化操作步骤，提高计算效率和计算精度。
本发明的技术方案是：一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法，其特征在于，计算熔化液面浮渣面积百分比的步骤如下：
1、对熔化液面进行数码照相：采用数码相机对熔化液面进行数码照相，照片中应有熔化液面的完整画面，数码相机的有效像素不小于300万；
2、去除背景：采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景；
3、确定灰度阈值：在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值，以该最大值作为灰度阈值；
4、浮渣面积百分比计算η：
η=P2/P1，单位为百分数；式中，P1是完整熔化液面影像的像素点总数，P2是浮渣区域的像素点总数。
本发明的优点是：提出了一种改进的熔化液面浮渣面积百分比计算方法，简化了操作步骤，提高了计算效率和计算精度。
附图说明
图1是一幅熔化液面影像的图像，图中的1为熔液基体区域，2为浮渣区域。
图2是三种不同材料熔化液面的影像，其中图2（a）为高温合金熔化液面，图2（b）为钛合金熔化液面，图2（c）为不锈钢熔化液面。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法，其特征在于，计算熔化液面浮渣面积百分比的步骤如下：
1、对熔化液面进行数码照相：采用数码相机对熔化液面进行数码照相，照片中应有熔化液面的完整画面，数码相机的有效像素不小于300万；
2、去除背景：采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景；
3、确定灰度阈值：在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值，以该最大值作为灰度阈值；
4、浮渣面积百分比计算η：
η=P2/P1，单位为百分数；式中，P1是完整熔化液面影像的像素点总数，P2是浮渣区域的像素点总数。
本发明的工作原理是：数码照片中像素点与其显示亮度、灰度值之间存在对应关系，浮渣区域的显示亮度明显高于熔液基体区域，即浮渣区域像素点灰度值明显高于熔液基体区域像素点灰度值，从而以此识别浮渣与熔液基体，浮渣区域像素点数量与完整熔化液面区域（包含浮渣区域）像素点总量的比值，以百分数表示，即为浮渣面积百分比。
实施例1
采用数码相机对K403镍基铸造高温合金完整熔化液面进行数码照相，数码相机的有效像素为300万。
采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景，见图2（a）。
在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值为198，以198作为灰度阈值。
按照计算公式：η=P2/P1，得出浮渣面积百分比η值为1.03%。
实施例2
采用数码相机对冷壁铜坩埚内TC6钛合金完整熔化液面进行数码照相，数码相机的有效像素为800万。
采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景，见图2（b）。
在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值为208，以208作为灰度阈值。
按照计算公式：η=P2/P1，得出浮渣面积百分比η值为3.55%。
实施例3
采用数码相机对17-4不锈钢完整熔化液面进行数码照相，数码相机的有效像素为500万。
采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景，见图2（c）。
在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值为162，以162作为灰度阈值。
按照计算公式：η=P2/P1，得出浮渣面积百分比η值为8.51%。

Claims (1)

1.一种熔化液面浮渣面积百分比计算方法，其特征在于，计算熔化液面浮渣面积百分比的步骤如下：
1.1、对熔化液面进行数码照相：采用数码相机对熔化液面进行数码照相，照片中应有熔化液面的完整画面，数码相机的有效像素不小于300万；
1.2、去除背景：采用截图工具选取并保留数码照片中完整熔化液面的影像，去除熔化液面以外的背景；
1.3、确定灰度阈值：在熔化液面的影像中，浮渣区域的亮度明显高于熔液基体的亮度，选取完整熔化液面的影像中除去浮渣区域以外，所剩余的熔液基体所有像素点灰度值的最大值，以该最大值作为灰度阈值；
1.4、浮渣面积百分比计算η：
η=P2/P1，单位为百分数；式中，P1是完整熔化液面影像的像素点总数，P2是浮渣区域的像素点总数。
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