显微硬度测量
显微维氏硬度计主要技术参数

显微维氏硬度计主要技术参数
显微维氏硬度计是一种用于测量材料硬度的设备,它采用维氏硬度测试原理,能够测量各种材料的硬度,包括金属、陶瓷、塑料、橡胶、轻合金等。
1. 测量范围:显微维氏硬度计的测量范围为0~3000HV,它是一种高精度、高灵敏度的测试设备,能够满足不同材料的测量需求。
2. 显示方式:显微维氏硬度计采用数字式显示方式,能够直接显示测试结果,精确度高,读数准确、可靠。
3. 显示范围:维氏硬度计的显示范围为0~1000,数字式显示方式能够精准地反映测试结果,适用于各种材料的硬度测试。
4. 测量精度:显微维氏硬度计的测量精度非常高,能够达到0.5%FS 的精度要求,可以满足高精度测量的需要。
5. 显微镜放大倍数:维氏硬度计的显微镜放大倍数为100倍,能够对测试结果进行精确测量,保证测试结果的可靠性和准确性。
6. 测量刻度:显微维氏硬度计的测量刻度为0.01mm,能够准确地反
映测试结果,保证测试结果的精度和可靠性。
7. 测量力范围:显微维氏硬度计的测量力范围为0~50N,能够适应各种材料的硬度测试需求,是一种高效、有效的测试设备。
总结:维氏硬度计具有高精度、数字式显示、测量范围广等优点,它能够满足各种材料的硬度测试需求,且测试结果准确可靠,是一种非常值得使用的测试设备。
材料显微硬度的测定(科技论文作业)

材料显微硬度的测定[1]曾锋(吉林化工学院化工与材料工程学院材料化学0901班,学号09150130)摘要采用HVS-1000型数显显微硬度计(努氏金刚石锥压头),测定了平板玻璃的显微硬度。
通过本实验,学习了显微硬度测试的原理和方法,了解了无机非金属材料显微硬度测试的意义。
关键词:显微硬度;平板玻璃;努氏硬度0 引言材料显微硬度是材料重要的机械性能之一。
无机非金属材料硬度测试的目的是为了检验材料的抗腐蚀、耐刻划的能力。
硬度是材料微观结构的宏观表现。
在材料研究中,硬度数据的使用频率非常高,测试的目的,并不一定是用来表征所研究材料的使用性能,而是通过硬度试验获得材料微观结构的有关信息。
一般硬度测试的基本原理是:在一定的时间间隔里,施加一定比例的符合,把一定形状的硬质压头压入所测材料的表面,然后,测量压痕的深度或大小。
显微硬度是指采用1kgf (9.81N)或小于1kgf(9.81N)负荷进行的硬度试验,诸如极薄的板材(薄至0.125mm),特别小的零件,表面淬火、电镀或涂层材料的表面以及材料的各个组织。
常用的硬度试验有布氏硬度试验、洛氏硬度试验、表面洛氏硬度试验和显微硬度试验等,他们分别有各自不同的适用范围。
无机非金属材料由于材料硬而脆,不能使用过大的测试负荷,一般采用显微硬度测试表示。
显微硬度测试是用努氏金刚石锥压头或维氏金刚石压头来测量材料表面的硬度。
图1 努氏压头的几何尺寸努氏金刚石锥压头是一个对面角分别为172º30'和130º,顶端横刃不大于1μm的菱形四面锥体,在规定的荷重下(一般为0.1kgf=0.981N),在压头接触式样前开始,以(0.20 0.05)mm ·1min-的低速压入式样表面,并使压头与式样保持接触20~50s ,卸载后,测量压痕的长对角线长。
努氏硬度(KHN )值是所施加的负荷P 与永久压痕的投影面积S 之比。
即2281.9CLP CLP S P KHN ===式中 P —所施加的负荷,kgf ; P —所施加的负荷,N ; S —永久压痕的面积,2mm ; L —压痕长对角线的长度,mm ; C —1/2(cotA/2×tanB/2)=0.07028; A —纵向菱边夹角(172º30'±5');L —横向菱边夹角(130º±30')由于努氏压头具有的特异形状,压痕为以长短对角线近似为1:7的菱形。
显微硬度计的原理及使用方法【详解】

对于显微硬度计相信很多朋友并不陌生,因为它在实验室质检部门、计量院所质量控制、材料研究等方面都有所涉及,但是显微硬度计的工作原理及使用方法你是否了解清楚?一、显微硬度计工作原理显微硬度计是机械、冶金等行业测量硬度的精密仪器。
该硬度计是通过升降调焦机构、测量显微镜,正确选择负荷、加荷速度进行全自动加卸试验力及正确控制试验力保持时间,通过硬度计光学放大,测出在一定试验力下金刚石四棱锥体压头压入被测物后所残留压痕的对角线长度,求出被测物的硬度值。
二、显微硬度计使用方法显微硬度试验往往是针对很小的试样或试样上很小的特定部位进行硬度测定,而这些都是难以通过人眼来进行观察与判定,且显微硬度计的压痕非常小,这是难以通过人眼来寻找,更不用说进行压痕对角线长度的测量,所以须用显微镜才能进行工作。
正确使用显微硬度计,正确选择负荷、加荷速度、保荷时间之外,测量显微镜使用的正确也是十分重要。
扩展资料:显微硬度计主要用途:显微硬度计主要用于测量微小、薄型试件、脆硬件的测试,通过选用各种附件或者升级各种结构可广泛的用于各种金属(黑色金属、有色金属、铸件、合金材料等)、金属组织、金属表面加工层、电镀层、硬化层(氧化、各种渗层、涂镀层)、热处理试件、碳化试件、淬火试件、相夹杂点的微小部分,玻璃、玛瑙、人造宝石、陶瓷等脆硬非金属材料的测试。
在细微部分进行精密定位的多点测量,压痕的深层测试与分析,渗镀层测试与分析,硬度梯度的测试,金相组织结构的观察与研究,涂镀层厚度的测量与分析等。
是实验室质检部门、计量院所质量控制、材料研究的必备检测仪器。
工作条件:显微硬度计应工作在温度20℃±8℃范围内,湿度应保持在≤70%范围内,严禁在滴水或者尘土的环境中使用,更不能在腐蚀气体和辐射的环境中使用。
显微硬度计应固定在固定位置,不适宜经常搬运或携带使用。
器件组成:显微硬度计由主机、测微目镜、各种试台、标准硬度块、各种压头、物镜、调平角等构成。
显微硬度计操作指南说明书

显微硬度计操作指南说明书一、简介显微硬度计是一种用于测量材料硬度的仪器。
本操作指南旨在为用户提供使用显微硬度计的具体步骤和注意事项,以确保正常、准确地进行硬度测试。
二、器材准备1. 显微硬度计主机2. 显微镜或显微相机3. 硬度计台4. 测试样品5. 显微硬度计的压头和载荷6. 手套和安全眼镜三、操作步骤1. 准备工作a. 确保工作区域整洁干净,排除干扰因素。
b. 将显微硬度计主机连接电源,打开电源开关,待主机正常启动。
2. 校准显微硬度计a. 检查显微硬度计的压头和载荷是否安装正确。
b. 使用标准硬度样品进行校准,按照仪器说明书进行操作。
c. 校准完成后,确保读数准确可靠。
3. 准备测试样品a. 使用切割机将测试样品切割成适当的大小和形状,并加工平整。
b. 清洁样品的表面,确保无灰尘、油脂等杂质。
4. 安装测试样品a. 将测试样品放置在硬度计台上,固定好位置,确保稳定。
b. 调整显微硬度计的焦距,确保能够清晰地观察样品表面。
5. 开始测试a. 调整载荷大小,根据样品材料和硬度要求选择合适的载荷。
b. 将压头轻轻放置在样品表面,避免过大压力造成样品变形。
c. 保持压头在样品表面停留一段时间,等待成像。
d. 使用显微镜或显微相机观察压头对样品的印痕,并记录下结果。
6. 结束测试a. 将压头从样品表面上取下,确保不会造成样品损坏。
b. 关闭显微硬度计主机,断开电源。
c. 清理工作区域,将测试样品妥善保存。
四、注意事项1. 操作显微硬度计时需佩戴手套和安全眼镜,确保个人安全。
2. 根据不同的测试要求选择合适的载荷,避免过大或过小的载荷造成测试结果不准确。
3. 调整显微硬度计的焦距时,确保可清晰地观察样品表面,否则会影响测试结果。
4. 在取下压头时要小心操作,避免对样品造成损坏。
5. 定期校准显微硬度计,确保测试结果的准确性。
以上即为显微硬度计的操作指南说明书。
按照本指南的步骤进行操作,您将能够准确地测试材料的硬度,并获取可靠的测试结果。
显微维氏硬度计算公式

显微维氏硬度计算公式显微维氏硬度计是一种常用的硬度测试方法,常用于金属材料的硬度测试。
它通过用维氏硬度计在测试材料上施加一定的载荷,然后测量产生的印记的长径和短径来计算材料的硬度。
以下是显微维氏硬度计的计算公式及相关内容。
1.维氏硬度计原理维氏硬度计的原理基于印距与载荷之间的关系,即硬度是载荷对材料的压痕大小的度量。
当一定载荷作用于材料表面时,硬度计的金刚石压头在材料上产生一个压痕,压痕的大小与材料的硬度成正比。
2.显微维氏硬度计的计算公式维氏硬度HV=(2F)/(πd(d-d0))其中,F为施加在材料上的载荷,d为压痕的长径,d0为压痕的短径。
3.维氏硬度计计算过程维氏硬度计的计算过程通常包括以下几个步骤:-在材料表面施加一定载荷。
-用显微镜观察压痕,测量压痕的长径d和短径d0。
-将测量结果代入维氏硬度计的计算公式,计算材料的维氏硬度HV。
4.显微维氏硬度计的计算注意事项在进行维氏硬度计测试时,需要注意以下几点:-确保载荷达到稳定状态,以获取准确的测试结果。
-测量压痕的长径和短径时,应尽量避免主观性误差。
可以采用多人重复测量取平均值的方法来提高测量的准确性。
-由于维氏硬度计的公式是基于理想的压痕形状假设的,实际测试中可能会存在一定的误差。
因此,维氏硬度计一般用于对比测试,以比较不同材料之间的硬度差异,而不是精确测量硬度值。
除了维氏硬度计的计算公式外,还存在其他硬度计算公式,用于不同类型的硬度测试方法,如布氏硬度、洛氏硬度和巴氏硬度等。
这些硬度测试方法和对应的硬度计算公式在不同的应用领域中有不同的适用性和准确性。
总结:显微维氏硬度计通过测量压痕的长径和短径来计算材料的维氏硬度。
计算公式是根据维氏硬度计的原理得出的,并且通常用于金属材料的硬度测试。
在进行维氏硬度测试时,需要确保载荷的稳定性,并注意消除人为误差的影响。
此外,还存在其他硬度测试方法和对应的计算公式,用于不同类型的材料硬度测试。
显微硬度计的使用操作流程

显微硬度计的使用操作流程介绍显微硬度计是一种可以测量材料硬度的仪器。
它通过对材料表面施加一定的载荷,然后测量形成的印痕的大小来确定材料硬度。
本文将详细介绍显微硬度计的使用操作流程。
步骤1.准备工作–确保显微硬度计处于稳定平衡的工作台上。
–检查显微硬度计的表面是否干净,无灰尘和污垢。
2.校准显微硬度计–打开显微硬度计电源,并等待其预热一段时间。
–将一个已知硬度的参考样品放置在测量台上。
–选择一个适当的载荷并将其应用于参考样品上。
–观察显微硬度计的显微镜,调整焦距和照明以确保清晰可见的印痕。
–阅读显微硬度计上的刻度盘,记录当前读数。
3.准备待测样品–将待测样品放置在显微硬度计的测量台上。
–确保待测样品表面平整、清洁且无明显瑕疵。
–根据待测样品的材料类型和硬度范围选择适当的负载和测试时间。
4.测量硬度–选择一个适当的负载并将其应用于待测样品上。
–使用显微硬度计的显微镜观察形成的印痕。
–使用刻度盘读取印痕的长度或直径,并记录测得的读数。
–每次测试应重复多次,以求得更准确的平均值。
5.计算硬度值–根据显微硬度计的型号和使用的负载,将读数转化为硬度值。
–查阅显微硬度计的用户手册或硬度转换表,将读数转换为硬度值。
6.记录和报告结果–将测得的硬度值记录在测试报告中。
–根据需要,可以进行统计分析和图表展示。
–在报告中注明测试日期、样品信息和使用的负载和测试时间。
注意事项•在进行测试前,显微硬度计的表面和测量台应该保持干净,并且不应该有油脂或其他污染物。
•在测量过程中,应稳定手持显微硬度计,避免晃动和震动对测试结果的影响。
•若遇到特殊样品,如涂层、薄膜或玻璃等,需参考显微硬度计的用户手册,了解相应的测试方法和注意事项。
•在进行硬度测试后,及时清洁显微硬度计的工作台和相关部件,以保证下一次的测试的准确性。
经过以上步骤,您就可以使用显微硬度计进行硬度测量,并获取准确的测试结果。
记得在测试时要遵循正确的操作流程,并注意保持仪器的清洁和正确校准。
显微硬度
显微硬度 数显显微硬度计是一种压入硬度,反映被测物体对抗另一硬物体压入的能力。测量的仪器是显微硬度计,它实际上是一台设有加负荷装置带有目镜测微器的显微镜。测定之前,先要将待测磨料制成反光磨片试样,置于显微硬度计的载物台上,通过加负荷装置对四棱锥形的金刚石压头加压。负荷的大小可根据待测材料的硬度不同而增减。金刚石压头压入试样后,在试样表面上产生一个凹坑。把显微镜十字丝对准凹坑,用目镜测微器测量凹坑对角线长度。根据所加负荷及凹坑对角线长度就可计算出所测物质的显微硬度值。
目录 分类 由于所用金刚石压头的形状不同,显微硬度又分为维氏(Vickers)显微硬度和努普(Knoop)显微硬度两种。 维氏显微硬度是用对象为130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算: HV=18.18²P/d2 式中:HV-维氏硬度,Mpa; P-荷重,kg; d-凹坑对角线长度,mm。 努普硬度是用对棱角为170°30′和130°的金刚石四棱锥作压入头,其值按下式计算: HK=139.54²P/L2 式中:HK-努普硬度,Mpa;P-荷重,kg; L-凹坑对角线长度,mm。 我国和欧洲各国采用维氏硬度,美国则采用努普硬度。兆帕(MPa)是显微硬度的法定计量单位,而kg/mm2是以前常用的硬度计算单位。它们之间的换算公式为1kg/mm2=9.80665Mpa 编辑本段
MC010-HVS-1000数显显微硬度计 MC010-HVS-1000数显显微硬度计(大屏幕液晶显)是光、机、电一体化的高新技术产品.数显显微硬度计造型新颖、美观、是普及型显微硬度超高频的升级换代产品,也是采用精密机械技术和光电技术的新型显微维氏和努氏硬度测试仪器.数显显微硬度计采用计算机软件编程,高倍率光学测量系统,光电传感等技术.通过软件键输入,能调节测量光源强弱,预置试验力保持时间、维氏和努氏试验方法切换、文件号与储存等.在软键面板上的LCD大显示屏能显示试验方式、试验力、压痕测量长度、硬度值、试验力保持时间、测量次数并能键入年、月、日,试验结果可通过微型打印机输出,也可通过RS232接口与计算机连网.数显显微硬度计菜单式结构,选择硬度标尺HV或HK,硬度值相互转换,测试结果和数据处理自动储存.数显显微硬度计还可根据用户特殊要求配制摄影装置,配制后能对所测压痕和材料金相组织进行拍摄.适用于测定微小、薄形试件、表面渗镀层等试件的显微硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石等脆性材料的显微硬度,是科研机构、工厂及质监部门进行材料研究和检测的理想硬度测试仪器. 适用范围:热处理、碳化、淬火硬化层,表面覆层,钢,有色金属和微小及薄形零件等.
显微维氏硬度
简介
简介
显微维氏硬度是维氏硬度的一种。按照试验力的大小,维氏硬度可以分为维氏硬度试验、小负荷维氏硬度试 验、显微维氏硬度试验。显微维氏硬度的试验力范围在0.≤F<1.961之间。因其试验力很小,因此具有许多其他 硬度试验方法所不具备的功能和性质。
测量原理
测量原理
显微维氏硬度测量原理与维氏硬度测量原理相同,即使用规定的试验力,将顶部两相对面为136度的金刚石 正四棱锥体压头压入试样表面,保持规定的时间后撤除试验力,测量试样表面压痕对角线长度。
显微维氏硬度
应用于20世纪
目录
01 简介
03 显微硬度的特点
02 测量原理 04 应用特点
基本信息
显微维氏硬度最早应用于20世纪30年代。经过多年应用和改进,现在已有多种专用金相显微镜式的显微硬度 计。这种检测方法除用于Байду номын сангаас品的工艺检验外,同时在材料科学与工程的研究中也得到了广泛的应用。成为金属学、 金相学主斋最常用的试验方法之一。
显微硬度的特点
显微硬度的特点
1:试验力极小。 2:压痕极小,几乎对试样完全无损伤。 3:压头多样。除了正四棱锥体金刚石压头之外,还有适用于测量高硬度材料的三角形角锥体压头、双锥形 压头以及适用于测量直径小于1mm的圆柱试样的船底形压头、测量极薄试样的双柱形压头。
应用特点
应用特点
1:可用于工艺检验。显微维氏可用于测定小件、薄件、硬化层、镀层的硬度,可以检测工艺处理效果,研 究加工硬化、摩擦等材料表面性质的变化等等。
2:可用于金相及金属物理学研究。显微维氏可以用来测量材料的单晶体及金相组织。此外,通过对压痕形 状的观察,可以研究金属各组成相的塑性和脆性。
3:对非金属材料测定。显微硬度试验比较适合对玻璃、陶瓷、矿物等脆性材料的硬度测定。
芯片硬度测量方法
芯片硬度测量方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:芯片硬度是指芯片表面或内部的硬度,通常用来衡量芯片的耐磨损性以及其在工作中的可靠性。
芯片硬度测量方法是用来确定芯片硬度的技术手段,可以分为非破坏性检测和破坏性测试两种类型。
在芯片制造和质量控制过程中,硬度测量是至关重要的一环,可以帮助厂商确保生产的芯片性能符合规定的标准,提高产品的质量和可靠性。
一、非破坏性检测1. 显微硬度测试显微硬度测试是一种利用显微镜观察芯片表面的硬度测试方法。
通过在芯片表面施加一定的载荷,然后观察载荷下使芯片表面出现的压痕的深度或直径来评估芯片的硬度。
这种方法适用于测量薄膜芯片或小尺寸芯片的硬度,具有高分辨率和准确性的优点。
总结第二篇示例:芯片硬度是指芯片材料的抗压性能,是评价芯片质量的一个重要指标。
在芯片的生产过程中,对芯片硬度的测量是非常必要的。
本文将介绍一些常见的芯片硬度测量方法。
一、显微硬度测试法显微硬度测试法是一种通过在显微镜下观察压痕的大小或形状来测量材料硬度的方法。
在芯片硬度测试中,常用的显微硬度测试方法有维氏硬度、布氏硬度和洛氏硬度等。
1.维氏硬度维氏硬度是通过在芯片表面施加一定载荷,使金刚石压头产生一个压痕,然后测量该压痕的对角线长度,计算得到其硬度值。
维氏硬度测试法适用于硬度较高的芯片,如金属芯片。
纳米硬度测试法是一种利用纳米硬度仪对芯片进行硬度测试的方法。
纳米硬度仪通过在芯片表面施加微小载荷,测量弹性变形和塑性变形的变化,从而得到芯片的硬度值。
纳米硬度测试法具有高精度、高灵敏度和可视化的优点,适用于对芯片硬度进行精密测量和分析。
超声波硬度测试法具有非破坏性、快速、简便的特点,适用于对大批量芯片的硬度进行快速检测。
除了以上介绍的常见硬度测试方法外,还有一些其他硬度测试方法,如压痕硬度测试法、微硬度测试法和静态硬度测试法等。
压痕硬度测试法是通过在芯片表面施加一定载荷,引起杆状压头在芯片表面形成一个压痕,然后根据压痕的形状和大小计算硬度值。
显微硬度计操作规程
显微硬度计操作规程显微硬度计是一种用于测量材料硬度的仪器,主要用于金属材料的表面硬度测量。
为了正确使用显微硬度计,以下是一些操作规程:1. 准备工作:a. 将显微硬度计放置在稳定的工作台上,并保持仪器水平。
b. 检查显微硬度计是否有损坏或脏污。
如果有,需要进行清洁或维修。
c. 准备好测试样品,并确保其表面光滑,无任何杂质或污染。
2. 校准硬度计:a. 打开显微硬度计的电源开关,待仪器预热一段时间。
b. 进行硬度计的刻度校准。
根据硬度计的型号,可以使用标准硬度块或其他校准方法进行校准。
确保仪器的测量准确性。
3. 安装测试样品:a. 将测试样品放置在显微硬度计的工作台上。
可以使用夹具夹持样品,确保稳定性。
b. 调整样品位置,使其处于显微硬度计的试验范围内。
注意避免样品与测量头发生碰撞。
4. 硬度测量:a. 使用显微硬度计的调节钮,调整测量头与样品表面的接触力。
力的大小应根据材料类型和硬度范围来确定。
b. 按下显微硬度计上的测量按钮,使测量头与样品表面接触并施加一定的载荷。
c. 保持测量时间,通常为几秒钟。
d. 释放测量按钮,测量头停止施加载荷,并回到起始位置。
5. 硬度读数:a. 使用显微硬度计上的显微镜观察样品表面的印痕。
b. 使用显微硬度计的目镜和物镜对焦,以确保清晰的视野。
c. 在显微镜上观察硬度印痕的形状和尺寸,并根据显微硬度计的刻度表,读取硬度值。
d. 记录测量结果,并将其与预期硬度进行比较。
6. 后续处理:a. 清理测试样品和显微硬度计,以防止杂质的影响。
b. 根据需要进行更多的测试,并对不同区域进行硬度测量。
总结:显微硬度计的操作规程包括准备工作、校准硬度计、安装测试样品、硬度测量、硬度读数和后续处理。
正确使用显微硬度计,可以获得准确的硬度测量结果,以评估材料的硬度性质。
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1 《显微硬度图像测量分析系统》 使用说明书
2012年7月 2
软件说明书 目录 1. 软件安装说明 1.1 软件系统组成 1.2 硬件运行环境 1.3 软件运行环境 1.4 软件安装 1.5 售后服务 2. 硬件参数 2.1 基本原理 2.2 初始设置 2.3 选择或输入硬件参数 2.4 采集测微尺图像标定 2.5 查看硬件参数 3. 系统菜单 3.1 使用向导 3.2 系统菜单 4. 图像处理 4.1 图像处理 4.2 系统图像预处理 5. 报告文件 5.1 新建报告 5.2 打开报告 6. 几何测量 7. 定倍打印 8. 脱机拼图 9. 专业功能 9.1 图像共聚焦 9.2 三维光图 9.3 图像数据库 10. 核心功能 3
1. 软件安装说明 1.1 软件系统组成 ·软件程序(光盘); ·USB型加密狗; ·《使用说明书》(光盘上有PDF文档); 1.2 硬件运行环境 1.2.1 电脑推荐配置: ·CPU:双核或四核CPU; ·内存:2G及以上( 否则安装时会出错); ·硬盘:C盘可用空间2G以上,软件(推荐)安装在C盘; 1.2.2 采集卡或USB摄像头: 本软件支持多种视频采集设备,用户也可提供采集设备及其软件,由我方做进软件。 1.3 软件运行环境 WINDOWS XP SP2(32bit)、WIN7 1.4 软件安装 1.4.1 加密狗安装: ·软件配备的是“USB”加密狗,插入USB口即可。 ·打开电脑,将软件光盘放入光驱,在光盘上找到类似“HASP HL 80530A 加密锁驱动程序”
的文件夹(其中80530A 是表示加密狗的编号),运行其中的“HASPUserSetup.exe”文件,按其安装向导,逐步完成软件狗驱动程序的安装。如未能安装正确,软件运行后将自动退出。正确安装后加密狗上的指示灯会亮起。 1.4.2 采集卡或USB摄像头:根据制造厂家的说明安装。 1.4.3 软件安装: 运行光盘上的Windows Installer 软件包如(显微硬度图像分析软件(发行版 2010).msi),安装向导将逐步完成软件的安装,建议您将该软件安装在C盘上。 1.5 售后服务 ·技术咨询:通过电话或网络为用户提供咨询服务。 ·软件的修改和升级:包括软件的随时升级、功能的新增和修改、根据用户需求嵌入摄像头采集程序、根据用户需求制作报告文件等。 4
2.硬件参数 2.1基本原理: 计算机图像处理系统所采集的图像都有一个固定的X-Y比例,它是由显微镜、摄像头、图像采集卡、计算机、处理软件、采集图像分辨率、显示器分辨率等软、硬件环境共同决定的,其数据的含义是:在当前的软、硬件条件下,显示器的一个像素,代表的实际长度值。 应用图像软件进行图像分析时,必须先设定当前环境下的硬件参数,才能保证系统测量数据的真实性和准确性,否则,得出的结果将不准确。当软、硬件环境发生变化后,该参数必须作相应的变更。 参数测得后,应使用本软件的“几何测量”功能,对已知尺寸的测微尺图像进行测量,以验证数据的准确性。
2.2 选择或输入硬件参数: ·选择系统菜单上的“硬件参数”中的“选择或输入硬件参数”
·该功能可让用户选择已经保存的参数值,也可以输入具体的硬件参数值: 5 2.4 采集测微尺图像标定 用户从新进行硬件参数设置,步骤如下: ·选择采样方式: 在(图1)界面选择“视频采集卡采集图像”或者“装入图像文件”的方法,按“确定”按钮装入测微尺图像。 ·进行硬件参数标定: 该方法的基本原理是:在已知实际长度的测微尺图像上,移动电子标尺,软件在该标尺移动的过程中,自动得出覆盖部分的像素个数,由此求出在该硬件环境下,计算机显示器上每个像素所代表的实际长度。 该过程包含X方向硬件参数标定、Y方向硬件参数标定、填写硬件参数环境等步骤,具体情况如下: ·X方向硬件参数标定: 6
在“标定方向选择”栏目中,选择“水平标定”; 在“标尺移动对齐”栏目中,使用“移动标尺”和“缩放标尺”工具,将电子标尺精确对齐测微尺图像,要求电子标尺从左到右的每一个小格,均精确对齐测微尺的每一个小格;同时可调节标尺移动的速度,以及标尺颜色; 在“标定长度”栏目中,输入标尺所精确覆盖的被测物体的长度,例如本例中,电子标尺精确覆盖了测微尺53格的长度,已知该测微尺每小格长度为0.01毫米,53小格共计0.53毫米,因此在该栏目中输入“0.53毫米”在“硬件参数”栏目中,输入当前硬件环境,主要包括:显微镜型号和镜头配置、电子摄像装置情况、计算机软、硬件情况、视频采集时计算机和采集设备设置的分辨率等,这样可方便用户在使用过程中,调用已经设置过的硬件参数。 标定完成的硬件参数,将显示在“分辨率”栏目中。 ·Y方向硬件参数标定: 7
在“标定方向选择”栏目中,选择“垂直标定”; 在“标尺移动对齐”栏目中,使用“移动标尺”和“缩放标尺”工具,将电子标尺精确对齐测微尺图像,要求电子标尺从下到上的每一个小格,均精确对齐测微尺的每一个小格;同时可调节标尺移动的速度,以及标尺颜色; 在“标定长度”栏目中,输入标尺所精确覆盖的被测物体的长度,例如本例中,电子标尺精确覆盖了测微尺39格的长度,已知该测微尺每小格长度为0.01毫米,39小格共计0.39毫米,因此在该栏目中输入“0.39毫米” ; 标定完成的硬件参数,将显示在“分辨率”栏目中。
2.5查看硬件参数: 查看当前硬件参数值。界面如下: 8 9
3. 系统菜单 3.1 使用向导 ·界面: 为了方便使用,本软件设立了“使用向导”(下拉菜单—工具选择中的第一项,也是工具条的第一项),它将引导用户完成所需工作,软件的主要核心功能均集于其中。
·选择采样方案: 软件提供两种视频采集方案,用户必须选择一种,系统将采用此方案采集图像图片,具体情况如下: 图像文件装入:装入保存在计算机磁盘上的BMP或者JPE格式的图像文件。 视频采集卡方式:使用视频采集卡,捕捉CCD摄像头中的数码图像。
·设置系统参数:包含软件的多种系统参数设置: 10
3.2 系统菜单 · 功能选择:包含使用向导、打印机设置、摄像设备选择、保存恢复系统参数等子菜单。 · 硬件参数:包含选择、采集及设置、查看硬件参数等子菜单。 · 查看信息:包含历史信息和版本说明等子菜单。 · 专业功能:包含图像共聚焦、三维光图、图像数据库等子菜单。 11
4. 图像处理 4.1 图像处理 本软件提供的基本图像处理功能,界面及说明如下:
·图像还原:还原为采样时获得的原始图像。 ·亮度调整:加亮或变暗整个图像。 ·对比度调整:调整图像中明暗之间的差别。 ·颜色调整:单独调整图像中红、绿、蓝三种颜色的深浅。 ·转换为灰度图像:把彩色图像变换为有256种深度的灰色图像。 ·灰度自动色阶:自动将灰度图像的色阶变换到0-255区间。使灰度图像更加清晰,层次感更分明。 ·二值化处理:根据临界值把图像转换为只有黑色和白色两种颜色的图像。 ·去除杂点(*):把图像中独立的黑色点变成白色。 ·膨胀(*):增大图像中黑色部分的面积。 ·细化(*):把图像中的黑色块变成细线。 ·连接断线(*):把断开的线条连接起来。 ·延长断线(*):把断头连接到线条上。 ·删除断头(*):把多余的断头删掉。 ·反相:反转图像的颜色。 ·通道:选择和组合红绿蓝色调。 12
·锐化:放大图像中色彩之间的差别, 使图像中原来模糊部分变得更清晰。 ·柔化:缩小图像中色彩之间的差别, 使图像中原来清晰部分变得更模糊。 ·中值滤波去噪:图像色彩变化较大时,增大其中色彩较暗的像素, 缩小图像中色彩较亮的像素, 使其保持中间值。 ·背景亮度调整:以鼠标点中区为中心渐近增强周围图像的亮度值。 ·背景亮度均衡:载入一张同尺寸白色视屏图像,以实现当前图片得亮度均衡。 ·使用画笔: 可用画笔在装入软件的图像上进行各种修改。客户可以采用颜色捕获(捕获装入图像的颜色)或者颜色选择的方法选择画笔的颜色,同时可调整画笔的粗细。当画笔的属性调整完成后,客户用鼠标拖动画笔在图像上进行修改。
画笔中可以看到金相图象显示在界面的左边,用户可选择右面的工具栏中的工具在该图片上进行绘制。工具栏从上到下依次是: 线条样本框:画笔线条样式;线条粗细:改变线条粗细;画笔类型:画笔类型有三种颜色,功能是一样,只是为避免同底色而设定的;调色板:用于改变画笔线条的颜色;图象还原:还原为原图;历史记录:可查看或读回已经完成的操作;放大缩小:缩小或放大,复原样图;画笔复位:选中时画笔完成一次选定后始终会回到线条样本框处。 本软件提供的专业图像处理功能,界面及说明如下: 13
·RGB色彩分离,HLS色彩分离,灰度转换,均衡增强,线性增强,对数增强,指数增强,中间值平滑,边缘增强,边缘检测,梯度检测,腐蚀,膨胀,开运算,闭运算,临界二值化,阈值分割,临界阈值,累计阈值,差分阈值。 图像处理的“查看”菜单中的“直方图”功能,界面如下: