CN111795883A - 一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备，方法包括：将抛光后的试样浸入金相腐蚀液中，直至金属表面原镜面消失；将试样浸泡在无水乙醇当中，浸泡之后取出吹干；使用金相显微镜观察试样裂纹，若裂纹附近水渍消除则分析裂纹以及周围金相组织特征，若裂纹局部仍出现水渍，则确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步确定裂纹附近过渡区的位置和尺度，将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除微裂纹金相图片中的水渍并保留水渍下的母材组织图像信息。同时提供了图像处理设备、终端及计算机可读存储介质。本发明能够获取清晰的微裂纹及裂纹附近的组织图片。

Description

一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备
技术领域
本发明属于金相微观分析领域，涉及一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备。
背景技术
裂纹是完整金属在应力作用下，某些薄弱部位破裂而形成的一种不稳定缺陷，是断裂失效的前期表征。在机械装备失效分析工作中，失效件常常存在较多裂纹。当裂纹太浅无法打开进行断口分析，或因高温氧化、腐蚀或高温蠕变等原因，断口受到了严重污染而无法用扫描电镜来观察断口上的细微特征时，裂纹试样的金相分析技术可以从另一个角度开展对失效件的分析研究。在失效分析工作中会遇到各式各样含裂纹的金相试样。
通常裂纹试样的金相分析主要过程为：将裂纹试样放置在金相显微镜下，观察裂纹的扩展形貌、裂纹附近组织形貌、裂纹内产物形貌等。但金相试样在浸蚀和冲洗时，液体会进入裂纹，显微镜下裂纹附近会出现颜色各异的水渍，给金相分析造成假象和干扰。
实验室常常采用以下方法尝试解决裂纹水渍问题：冲洗后使用快速滤纸按压，调小吹风机风量和温度，并延长吹干时间。此时会发现较宽裂纹试样附近已经没有了水渍。但是对于裂纹细小的微裂纹试样，由于液体毛细现象中浸润作用，即使按上述方法吹干试样，在随后进行显微镜观察时，液体仍然会逐渐渗出表面形成彩色水渍。有文献报道，试验人员采用了502胶水涂覆裂纹试样，随后磨光并浸蚀试样。裂纹内由于填充了凝固后的502胶水，避免了液体渗出现象。但该方法存在明显不足：由于裂纹内填充了胶水，导致无法观察裂纹内的产物形貌，也无法进一步使用扫描电镜能谱仪获得裂纹内产物的成分。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中含裂纹试样金相分析时容易被水渍干扰以及涂胶导致无法观察到裂纹内部形貌的问题，提供一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法和设备，能够消除浸蚀后微裂纹附近的水渍和假象，获取清晰的微裂纹及裂纹附近的组织图片。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法，包括以下步骤：
步骤一、将抛光后的试样浸入金相腐蚀液中，直至金属表面原镜面消失；
步骤二、将试样浸泡在无水乙醇当中，浸泡之后取出吹干；
步骤三、使用金相显微镜观察试样裂纹，若裂纹附近水渍消除则进一步分析裂纹以及周围金相组织特征，若裂纹局部仍出现水渍，则进行步骤四；
步骤四、确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平；消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。
作为本发明的一种优选实施方案，所述步骤一将将抛光后的试样检验面朝下浸入金相腐蚀液3-10s，金属表面原镜面消失时试样呈浅灰色。
作为本发明的一种优选实施方案，所述步骤一的浸入过程中将试样检验面与金相腐蚀液采用敲击式接触，避免试样检验面与金相腐蚀液接触时由于反应而产生气泡；所述敲击式接触的接触频率为1-2次/s。
作为本发明的一种优选实施方案，步骤二先将试样用无水乙醇冲洗1-3s，再将试样浸泡在无水乙醇当中。
作为本发明的一种优选实施方案，步骤二所述试样浸泡在无水乙醇当中时试样检验面朝上，浸泡时间为10-30min。
作为本发明的一种优选实施方案，浸泡过程中无水乙醇液面至少超出试样检验面2cm；试样在吹干过程，检验面朝上，使用吹风机对着试样吹干不少于1min，吹干之后，目视观察试样表面无水渍渗出。
作为本发明的一种优选实施方案，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区，消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000031
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000032
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
本发明同时提供一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理设备，包括：
图像截取模块，确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像；
裂纹附近过渡区确定模块，统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；
水渍消除模块，将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平；消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。
本发明还提供一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000041
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000042
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000043
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000044
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：该方法操作简单，试样通过浸蚀和吹干之后，可基本消除裂纹附近的水渍。在金相图片中，当裂纹区边缘较为干净时，母材到裂纹的灰度值会呈现较大梯度；而当裂纹区存在腐蚀物水渍时，水渍将降低该区域的亮度，使其灰度值将介于裂纹区和母材之间并形成一个梯度较小的过度区。本发明利用梯度分析法识别这种特殊的过度区，并进行图片处理，可以高效、准确的达到既消除裂纹附近水渍且保留水渍下母材组织图像的目的，为随后的机械装备失效分析工作提供有力的证据。
附图说明
图1是本发明含微裂纹金相试样浸蚀及图像处理方法流程图；
图2是对存在水渍微裂纹照片处理过程示意图；
图3是采用本发明实施例最终获取的裂纹金相图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，本发明一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法，包括以下步骤：
步骤一、在圆弧状玻璃表面皿中滴入1-3ml的金相腐蚀液，将将抛光后的试样检验面朝下浸入金相腐蚀液3-10s，直至金属表面原镜面消失，颜色呈浅灰色；
浸入过程中将试样检验面与金相腐蚀液采用敲击式接触，从而避免试样检验面与金相腐蚀液接触时由于反应而产生气泡；所述敲击式接触的接触频率为1-2次/s；
步骤二、先将试样用无水乙醇冲洗1-3s，再将试样检验面朝上浸泡在无水乙醇当中，浸泡时间为10-30min，浸泡过程中无水乙醇液面至少超出试样检验面2cm，浸泡结束之后取出吹干，吹干过程中检验面朝上，使用吹风机对着试样吹干不少于1min；
吹干之后，目视观察试样表面无水渍渗出；
步骤三、使用金相显微镜观察试样裂纹，若裂纹附近水渍消除则进一步分析裂纹以及周围金相组织特征，若裂纹局部仍出现水渍，则进行步骤四；
步骤四、根据照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像进行进一步处理，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区，消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000051
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000052
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，完成图像处理过程。
实施例
规格为Ф88.9mm×6.45mm P110S EU油管发生断裂。在断口处附近取金相试样进行分析。应用本发明对该油管裂纹金相样品进行浸蚀及显示，其具体步骤为：
1)在圆弧状玻璃表面皿中滴入2ml的2％的硝酸酒精溶液。将抛光后的试样检验面朝下浸入腐蚀液内10s，直至金属表面原镜面消失，颜色变为浅灰色。试样在浸蚀过程中，检验面与腐蚀液呈“敲击式”接触。敲击节奏为2次/s。
2)试样清洗及吹干：浸蚀后的试样迅速用无水乙醇冲洗3s，随后将检验面朝上浸泡在无水乙醇中，浸泡时间为20min。浸泡结束后取出吹干。试样在吹干过程，检验面朝上，使用吹风机对着试样吹干不少于1min。吹干后，目视观察试样表面应无水渍。
3)使用金相显微镜观察试样裂纹，在高倍下拍摄裂纹的金相图片。但在显微镜在高倍下，微裂纹尖端仍出现水渍，需要进行照片处理。
4)如图2所示，存在水渍微裂纹照片处理：截取照片中裂纹和水渍附近的图像，利用OpenCV软件统计显微裂纹照片中每个像素点的灰度值，并进一步得到图像的灰度函数g(x,y)，对g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的具体位置和尺度。
设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区。则过渡区灰度函数的修改量可以表示为
Figure BDA0002571667900000061
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000062
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。参见图3，通过以上处理，消除了微裂纹金相图片中的水渍，并保留了水渍下的母材组织图像信息。用处理后的图像替换原始照片中相同位置的原图，从图片可以清晰发现，裂纹扩展特征为沿着母材组织晶界扩展(沿晶裂纹)。
本发明还提供一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理设备，包括：
图像截取模块，确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像；
裂纹附近过渡区确定模块，统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；
水渍消除模块，将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平；消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。
本发明还提供一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000071
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000072
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除微裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure BDA0002571667900000081
其中mean代表求均值，
Figure BDA0002571667900000082
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
所述的计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明的方法。所述/终端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备，也可以是处理器、存储器。
处理器可以是中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述针对底板信号特征值的连线关系筛选的设备各种功能。
以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将抛光后的试样浸入金相腐蚀液中，直至金属表面原镜面消失；
步骤二、将试样浸泡在无水乙醇当中，浸泡之后取出吹干；
步骤三、使用金相显微镜观察试样裂纹，若裂纹周围水渍消除则分析裂纹以及周围金相组织特征，若裂纹周围仍出现水渍，则进行步骤四；
步骤四、确定裂纹和水渍的位置，截取该位置周围的图像，统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹周围过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平；消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。
2.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述的步骤一将抛光后的试样检验面朝下浸入金相腐蚀液3-10s。
3.根据权利要求1或2所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述步骤一的浸入过程中将试样检验面与金相腐蚀液采用敲击式接触，避免试样检验面与金相腐蚀液接触时由于反应而产生气泡；所述敲击式接触的接触频率为1-2次/s。
4.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：步骤二先将试样用无水乙醇冲洗1-3s，再将试样浸泡在无水乙醇当中。
5.根据权利要求1或4所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：步骤二所述试样浸泡在无水乙醇当中时试样检验面朝上，浸泡时间为10-30min。
6.根据权利要求5所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：浸泡过程中无水乙醇液面至少超出试样检验面2cm；试样在吹干过程，检验面朝上，使用吹风机对着试样吹干不少于1min，吹干之后，目视观察试样表面无水渍渗出。
7.根据权利要求1所述含裂纹金相试样浸蚀及图像处理的方法，其特征在于：所述的步骤四利用OpenCV软件统计显微裂纹区域中每个像素点的灰度值；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；
消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为：
Figure FDA0002571667890000021
其中，mean代表求均值，
Figure FDA0002571667890000022
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
8.一种含裂纹金相试样的浸蚀及图像处理设备，其特征在于，包括：
图像截取模块，用于确定裂纹和水渍的位置，截取该位置附近的图像，并发送给裂纹周围过渡区确定模块；
裂纹周围过渡区确定模块，用于统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并进一步得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹附近过渡区的位置和尺度，并发送给水渍消除模块；
水渍消除模块，用于将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平；消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息。
9.一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置周围的图像，利用OpenCV软件统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹周围过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure FDA0002571667890000031
其中mean代表求均值，
Figure FDA0002571667890000032
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据水渍微裂纹照片确定裂纹和水渍的位置，截取该位置周围的图像，利用OpenCV软件统计裂纹区域中每个像素点的灰度值，并得到照片的灰度函数g(x,y)，对灰度函数g(x,y)函数进行smooth处理得到gm(x,y)，并对gm(x,y)一阶导数g'm(x,y)的变化特征进行分析识别，确定裂纹周围过渡区的位置和尺度；将裂纹过渡区的灰度函数整体抬升至母材其余区域的平均灰度水平，消除裂纹金相图片中的水渍，并保留水渍下的母材组织图像信息，具体方法为：设过渡区和裂纹区的灰度函数分别为gΘ1(x,y)＝g(x,y)|x,y∈Θ和gc(x,y)＝g(x,y)|x,y∈C，其中Θ和C分别代表过渡区和裂纹区；消除微裂纹金相图片中的水渍之后，过渡区灰度函数为
Figure FDA0002571667890000033
其中mean代表求均值，
Figure FDA0002571667890000034
代表裂纹区和过渡区之外母材的灰度函数。
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