铸铁平板接触点面积的像素

          铸铁平板接触点面积的像素检测法能科学、快捷地评定出平板接触点面积的精度等级，从根本上解决凭肉眼观察数接触点数和用方格估算接触点面积进行铸铁平板精度等级检测所存在的问题，且没有争议．所需设备为计算机、扫描仪(或4OO万以上像素的数码相机)。

检测铸铁平板接触点面积步骤：

(1)用数字技术(扫描仪)采集涂色对研后的铸铁平板接触点数字信息，形成含有全部接触点数字信息的平板图像，并通过计算机接口将接触点数字信息的平板图像文件直接传人计算机进行数字信息处理；

(2) 通过数理统计对图像进行检测，将获得的数据用计算机拟合，确定计算机计算接触点面积的灰度值，对采集获得的多层次灰度平板图像进行二值化处理，即使整幅图像画面内各像素点的灰度仅取0和255这两个值，除去背景及噪声对接触点的干扰，形成只有黑、白两种像素点的二值图像(详见检测实例)；

(3)为了检测任意两个25mm X25mm正方形面积内的接触点面积之差以求出其均布状况，对二值化的平板图像用计算机程序从左至右、从上到下(按检测技术要求，移动步距为2．5mm)进行扫描，依次获得所有25mm×25ram的子方图，统计每个子方图中接触点所占像素点的个数，
R=(S/M)×100％计算出各子方图中接触点所占的面积比率，找出接触点面积比率最大和最小的子方图并计算其差值．

(4)由计算机输出接触点面积比率最大和最小子方图的位置、接触点个数、接触点面积比率的最终检测结果．对于大型铸铁平板，由于扫描仪扫描面积有限，可采取对大平板上具有代表性的多个局部进行抽样扫描来保证检测结果的准确性和可靠性．

检测实例

　　从400mm×4O0mm铸铁平板中截取90mm×65mm的面积，应用像素检测法以计算接触点面积为主进行的平板接触点面积检测实验过程与结果。

　　图像采集
　　将被检测的1级精度平板涂色后，用100×200的0级精度直角规与其对研显点，而后用HP Scanjet 2400数字平板式扫描仪平铺其上对已显点的平板进行扫描，获得数字图像。针对影响检测精度的主要因素，在操作过程中应该注意：要选用粒度小、色饱和度高的显示剂；涂层厚度要适中且均匀；扫描仪的分辨率不低于130dpi。

　　计算机对所获信息进行数字化处理
　　用自行设计的软件处理图像，其处理流程：源彩色图像-->对比度增强-->构造灰度图-->图像平滑-->图像二值化-->去除噪声点。
对比度增强：直接对源彩色图像的直方图进行线性拉伸，使彩色图像中各像素的R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)三分量的取值范围增大。
　　构造灰度图：用彩色图像HSI空间中的H(色调)或s(色饱和度)分量作为灰度图的灰度值，生成与源彩色图像大小相同的灰度图像。使用该方法构造灰度图重复性好。
　　图像平滑：采用高斯低通滤波法对图像进行平滑处理，目的是去除灰度图中的噪声点，提高二值化处理的准确度。图2是经过此处理后的灰度图。

图像二值化：采用动态阈值法对图像进行分割，使图像中的目标点(即平板上的接触点)与背景完全分离，并最终使接触点上像素的灰度值为0， 背景中像素点的灰度值为255。图3是对图2进行了二值化处理后的二值图像。

去除噪声点：二值化后的图像中存在一些细小的“接触点”，它们实际上是噪声的反映，应当去除，在程序中设定一阈值，删除内含像素小于该值的接触点。

　　计算机计算被检平板接触点面积和点数

　　该被检平板接触点面积及均布状况检测结论
　　试样上接触点面积占整块面积的16.13%；② 左下角25mm×25mm方框内接触点面积占其面积的21.14%，右上角25mm×25mm方框内接触点面积占其面积的11.47%；③该试样两个 25mm×25mm正方形面积内接触点面积比率之差为9.67%。均布状况不符合1级精度标准的规定。

(1)图像采集将被检测的1级精度平板涂色后，用100×200的0级精度直角规与其对研显点，而后用HP Scanjet 2400数字平板式扫描仪平铺其上对已显点的平板进行扫描，获得数字图像．针对影响检测精度的主要因素，在操作过程中应该注意：要选用粒度小、色饱和度高的显示剂；涂层厚度要适中且均匀；扫描仪的分辨率不低于1 30dpi．

(2)计算机对所获信息进行数字化处理用自行设计的软件处理图像，其处理流程如下所示．

源彩色图像 —— 对比度增强 —— 构造灰度圈 —— 图像平滑 — 图像二值化 —— 去除噪声点

基于以上分析和实验，采用像素检测法应用计算机技术对铸铁平板接触点面积进行像素检测，完全可以准确、快速地检测铸铁平板接触点面积，克服原检测方法所存在的弊端．该方法采用数字技术，以图像的像素多少来表征图像面积大小．先对铸铁平板涂色对研，用数字技术采集其接触点信息，再由计算机对所采集的信息进行数据处理，最后准确地计算出铸铁平板采样部分接触点的面积(或个数)及它们在整个采样面积中所占的比率．R =(S/M)×100％
其中， 为接触点面积比率，|s为采样部分各接触点像素， 为采样部分面积内总像素数。
　　均布状况的检测由计算机对采样图像中各子方图的接触点面积比率进行差值计算完成。