二值化處理
關(guān)注創(chuàng)建者：龍飛宇 創(chuàng)建時(shí)間：2022-10-01
二值化處理的視頻教程
abaqus的python二次開(kāi)發(fā) | 參數(shù)化建模 | 后處理 | 程序詳解
abaqus二次開(kāi)發(fā)的前處理 (1) 主體函數(shù)的初步形成 (2) 主體函數(shù)的修改 (3) 參數(shù)化 課程4：用一個(gè)例子進(jìn)行abaqus二次開(kāi)發(fā)的后處理 (1) 數(shù)據(jù)讀取 (2) 數(shù)據(jù)處理 (3) 數(shù)據(jù)輸出
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ABAQUS-根據(jù)圖像分配材料屬性建立有限元模型
通過(guò)材料金相組織圖片建立有限元仿真模型，通過(guò)matlab二值化處理圖片，并根據(jù)圖片信息，以python二次開(kāi)發(fā)為手段賦予不同材料屬性，建立有限元模型。
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二值化處理的實(shí)例教程
h_untitled = getappdata(handles.figure_im2bw,'h_untitled');
axes(h_untitled.axes_dst);
img_src = getappdata(0,'img_src');
bw = im2bw(img_src,val);
imshow(bw);
以上語(yǔ)句通過(guò)從滑塊中提取的值確定二值化的閾值，最后使用imshow函數(shù)生成二值化處理后的圖像，并實(shí)時(shí)顯示在圖像框中。
孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向，促進(jìn)石墨析出，提高球化率、細(xì)化石墨球，使之分布均勻。不同的孕育劑，不同的加入量，不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同，但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝，強(qiáng)化孕育效果，保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育（一次）+鐵水包浮硅孕育（二次）+轉(zhuǎn)包孕育（三次），實(shí)踐表明是可行的，孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1）三角試塊法。普遍采用的一種方法，立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出，底部向下淬入水中，打斷觀察斷口。如斷口及兩側(cè)有縮凹，中心有縮松，斷口崎嶇不平、呈鋸齒狀、銀灰色（銀白色）、致密、晶粒細(xì)小，尖部無(wú)白口或＜1-2mm白口，敲擊有鋼聲，嗅有電石味，表明球化孕育良好。如斷口有小黑點(diǎn)，球化不太好。如斷口烏黑、晶粒粗大或有許多黑點(diǎn)，呈麻臉狀，敲擊悶聲，則為不球化。
2）爐前快速金相法。試樣為φ20×30mm（視鑄件大小、厚薄定）。金相觀察，球化級(jí)別要在2級(jí)以上，表明球化良好。低于2級(jí)表明球化不太好。
3）光譜分析儀，光譜分析儀能過(guò)在2分鐘以內(nèi)測(cè)定鐵水的化學(xué)成分，及時(shí)、準(zhǔn)確，分析誤差小。
4、鑄造工藝控制
鑄態(tài)鐵素體球鐵件鑄造工藝設(shè)計(jì)要有利于促進(jìn)鐵素體的形成和有利于獲得健全的鑄件。
1）球鐵在球化處理后，有很多的稠渣，澆注系統(tǒng)要考慮撇渣、擋渣裝置和工藝措施；
2）球鐵容易氧化，澆注時(shí)如果出現(xiàn)紊流、飛濺，則產(chǎn)生二次氧化渣，因此，澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮鐵水平穩(wěn)進(jìn)入型腔；
3）球鐵凝固時(shí)有石墨析出，膨脹量大。
展開(kāi) 孕育處理 孕育處理的作用主要是消除球化元素造成的白口傾向，促進(jìn)石墨析出，提高球化率、細(xì)化石墨球，使之分布均勻。不同的孕育劑，不同的加入量，不同的孕育處理方法和不同的孕育處理時(shí)間對(duì)球鐵機(jī)械性能都有較大影響。目前國(guó)內(nèi)處企業(yè)采用孕育劑和孕育方法不盡相同，但都強(qiáng)調(diào)要采有瞬時(shí)孕育工藝，強(qiáng)化孕育效果，保證鐵水在較長(zhǎng)時(shí)間直至澆注完畢處在良好的孕育狀態(tài)。我公司采用的是包內(nèi)孕育（一次）+鐵水包浮硅孕育（二次）+轉(zhuǎn)包孕育（三次），實(shí)踐表明是可行的，孕育效果良好。
3.3.3爐前檢驗(yàn) 爐前球化情況判斷可用爐前三角試塊法、爐前快速金相法、光譜分析等智能化儀器測(cè)定。1）三角試塊法。普遍采用的一種方法，立澆或臥澆。待試樣表面呈暗紅色時(shí)取出，底部向下淬入水中，打斷觀察斷口。如斷口及兩側(cè)有縮凹，中心有縮松，斷口崎嶇不平、呈鋸齒狀、銀灰色（銀白色）、致密、晶粒細(xì)小，尖部無(wú)白口或＜1-2mm白口，敲擊有鋼聲，嗅有電石味，表明球化孕育良好。如斷口有小黑點(diǎn)，球化不太好。如斷口烏黑、晶粒粗大或有許多黑點(diǎn)，呈麻臉狀，敲擊悶聲，則為不球化。
2）爐前快速金相法。試樣為φ20×30mm（視鑄件大小、厚薄定）。金相觀察，球化級(jí)別要在2級(jí)以上，表明球化良好。低于2級(jí)表明球化不太好。
3）光譜分析儀，光譜分析儀能過(guò)在2分鐘以內(nèi)測(cè)定鐵水的化學(xué)成分，及時(shí)、準(zhǔn)確，分析誤差小。
4、鑄造工藝控制
鑄態(tài)鐵素體球鐵件鑄造工藝設(shè)計(jì)要有利于促進(jìn)鐵素體的形成和有利于獲得健全的鑄件。
展開(kāi) 灰度處理 把彩色驗(yàn)證碼圖片轉(zhuǎn)為灰色的圖片。
import cv2
image = cv2.imread('1.jpeg', 0)
cv2.imwrite('1.jpg', image)
2. 二值化處理 將圖片處理為只有黑白兩色的圖片，這里發(fā)現(xiàn)干擾線沒(méi)有了，這就意味著我們只需要處理干擾點(diǎn)即可。
import cv2
image = cv2.imread('1.jpeg', 0)
ret, image = cv2.threshold(image, 100, 255, 1)
height, width = image.shape
new_image = image[0:height, 0:150]
cv2.imwrite('1.jpg', new_image)
3. 降噪處理 去除小黑點(diǎn)，也就是孤立的黑色像素點(diǎn)。
點(diǎn)降噪原理就是檢測(cè)黑色點(diǎn)相鄰的8個(gè)點(diǎn)，判斷8個(gè)點(diǎn)的顏色情況。如果全是白點(diǎn)，那么就認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)是白色的，做黑點(diǎn)變白點(diǎn)處理。如⑤點(diǎn)處，以田字格來(lái)看，相鄰共有8個(gè)區(qū)域。
①②③點(diǎn)坐標(biāo)如下圖，同理可知④⑤⑥⑦⑧⑨點(diǎn)坐標(biāo)情況
降噪代碼如下：
import cv2
import numpy as np
from PIL import Image
def inverse_color(image, col_range):
# 讀取圖片，0意味著圖片變?yōu)榛叶葓D
image = cv2.imread(image, 0)
# 圖片二值化，100為設(shè)置閥值，255為最大閥值，1為閥值類(lèi)型，當(dāng)前點(diǎn)值大于閥值，設(shè)置為0，否則設(shè)置為255。
展開(kāi) 對(duì)于一副水果圖像為了處理方便，我們首先要把彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像。然后對(duì)圖像進(jìn)行二值化處理來(lái)獲得每個(gè)水果的區(qū)域特征。
在水果與背景接觸處二值化會(huì)導(dǎo)致圖像邊緣部分有斷裂，毛躁的部分。所以采用邊緣提取以彌補(bǔ)斷裂的邊緣部分，然后基于數(shù)學(xué)形態(tài)算子對(duì)圖像進(jìn)行去除斷邊，圖像填充等必要的后續(xù)處理。經(jīng)過(guò)圖像分割后，水果和背景很明顯地被區(qū)分開(kāi)來(lái)，然后需要對(duì)每種水果的特征進(jìn)行提取。
先對(duì)圖像進(jìn)行標(biāo)簽化，所謂圖像的標(biāo)簽化是指對(duì)圖像中互相連通的所有像素賦予同樣的標(biāo)號(hào)。經(jīng)過(guò)標(biāo)簽化處理就能把各個(gè)連通區(qū)域進(jìn)行分離，從而可以研究它們的特征。
關(guān)鍵技術(shù)
圖像二值化
1、灰度化
% 將真彩色圖像 i 轉(zhuǎn)化為灰度圖像 I
I=rgb2gray(i);
在 RGB 模型中，如果 R=G=B 時(shí)，則彩色表示一種灰度顏色，其中 R=G=B 的值叫灰度值，因此，灰度圖像每個(gè)像素只需一個(gè)字節(jié)存放灰度值（又稱(chēng)強(qiáng)度值、亮度值），灰度范圍為0-255。
2、二值化
% level 為閾（yu) 值，取值從0到1.
% 本項(xiàng)目考慮到圖片背景顏色為白色，亮度較大，因此選取 `level=0.9` 來(lái)實(shí)現(xiàn)二值化。
I=im2bw（i，level）
一幅圖像包含目標(biāo)物體、背景還有噪聲，要想從多值的數(shù)字圖像中直接提取出目標(biāo)物體，最經(jīng)常使用的方法就是設(shè)定一個(gè)全局的閾值 T，用 T 將圖像的數(shù)據(jù)分成兩部分：大于 T 的像素群和小于 T 的像素群。將大于 T 的像素群的像素值設(shè)定為白色（或者黑色），小于 T 的像素群的像素值設(shè)定為黑色（或者白色）。
比方：計(jì)算每個(gè)像素的（R+G+B）/3，假設(shè)>127，則設(shè)置該像素為白色，即R=G=B=255；否則設(shè)置為黑色，即R=G=B=0。
展開(kāi) 
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二值化處理的最新內(nèi)容
首先，根據(jù)水果與背景的差異選擇合適的閾值，對(duì)圖像進(jìn)行去噪和對(duì)比度增強(qiáng)，然后進(jìn)行二值化處理。接下來(lái)，對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，選定連通區(qū)域，并對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)快速提取水果的顏色、形狀和大小等特征，進(jìn)行準(zhǔn)確的水果識(shí)別。最終，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同種類(lèi)水果的正確分揀，提高水果保鮮管理的效率。
MATLAB GUI界面實(shí)現(xiàn)圖像二值化處理的實(shí)時(shí)顯示
參考彭軍大神的《一個(gè)實(shí)例搞定MATLAB界面編程》——matlab-gui界面編程入門(mén)教程
GUI界面是采用一個(gè)滑塊來(lái)調(diào)整彩色變黑白的程度。
最后，通過(guò)對(duì)熱圖進(jìn)行二值化處理，以最大強(qiáng)度的 15% 為閾值生成掩模。作者使用這個(gè)掩模來(lái)分割 salient 區(qū)域，以便進(jìn)行下一步的工作。
精確的掩模生成。
盡管 Grad-CAM 可以成功地識(shí)別與對(duì)抗性目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的鑒別性輸入?yún)^(qū)域，但它也可能識(shí)別良性的 salient 區(qū)域。
主要的檢測(cè)流程包括：中值濾波消去噪聲、使用Canny函數(shù)進(jìn)行邊緣檢測(cè)、使用色彩空間過(guò)濾顏色、使用OSTU算法進(jìn)行圖像二值化處理、使用Hough變換檢測(cè)直線，以此得到物體的邊緣信息，具體參數(shù)如表3所示。
二值化處理 將圖片處理為只有黑白兩色的圖片，這里發(fā)現(xiàn)干擾線沒(méi)有了，這就意味著我們只需要處理干擾點(diǎn)即可。
鑄態(tài)鐵素體基體球墨鑄鐵的生產(chǎn)有很多方面要加以注意，否則難以達(dá)到客戶要求。例如原材料的選擇、熔煉工藝的制定、溫度的控制、爐前球化孕育處理。通過(guò)幾年的摸索，對(duì)于生產(chǎn)球墨鑄鐵有了自己的一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)加以介紹。
1、生產(chǎn)的基本條件
1.1熔煉設(shè)備 鑄態(tài)鐵素體球鐵對(duì)原鐵水的質(zhì)量要求是：化學(xué)成分穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)要求；好的冶金質(zhì)量，潔凈，無(wú)氧化現(xiàn)象；高的出鐵溫度（一般1500
處理二值化圖像
5. 字符切割
6. 字符識(shí)別
顏色信息提取
根據(jù)彩色圖像的RGB比例定位出近似藍(lán)色的候選區(qū)域。即根據(jù)藍(lán)色像素點(diǎn)找出上下左右邊界，但是由于RGB三原色空間中兩點(diǎn)間的歐氏距離與顏色距離不成線性比例，在設(shè)定藍(lán)色區(qū)域的定位范圍時(shí)不能很好的控制。因此造成的定位出錯(cuò)是最主要的。這樣在圖片中出現(xiàn)較多的藍(lán)色背景情況下識(shí)別率會(huì)下降，不能有效提取車(chē)牌區(qū)域。
為了清晰地表達(dá)ACC粒子的聚結(jié)行為，研究者對(duì)其SEM圖像進(jìn)行了二值化處理(圖1A；藍(lán)色區(qū)域代表未凝聚的粒子)。從0.2 GPa到2.0 GPa，隨著P的增加，結(jié)構(gòu)不連續(xù)性逐漸減小，最終，所有單個(gè)粒子融合成一個(gè)整體。通過(guò)使用金納米粒子，確認(rèn)了納米尺度上的完全聚結(jié)(圖1B)。在這項(xiàng)研究中，ACC顆粒表面用金納米顆粒進(jìn)行了標(biāo)記(圖1C)。
一張紙質(zhì)等模擬地圖，通過(guò)掃描儀，其中CCD線陣感器對(duì)圖形進(jìn)行分割，生成二維陣列系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)每一系統(tǒng)的灰度（或分色）進(jìn)行量化，再經(jīng)二值化處理、圖形定向、幾何校正即形成一幅數(shù)字柵格地圖。
圖形掃描：采用掃描分辨率不低于400dpi的單色或彩色掃描儀掃描。圖幅定向：將柵格圖幅由掃描儀坐標(biāo)變換為高斯投影平面直角坐標(biāo)。
幾何校正：消除圖底及掃描產(chǎn)生的幾何畸變。
鑄態(tài)鐵素體基體球墨鑄鐵的生產(chǎn)有很多方面要加以注意，否則難以達(dá)到客戶要求。例如原材料的選擇、熔煉工藝的制定、溫度的控制、爐前球化孕育處理。通過(guò)幾年的摸索，對(duì)于生產(chǎn)球墨鑄鐵有了自己的一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)加以介紹。
1、生產(chǎn)的基本條件
1.1熔煉設(shè)備 鑄態(tài)鐵素體球鐵對(duì)原鐵水的質(zhì)量要求是：化學(xué)成分穩(wěn)定，符合設(shè)計(jì)要求；好的冶金質(zhì)量，潔凈，無(wú)氧化現(xiàn)象；高的出鐵溫度（一般1500
