JFTY显微图像分析软件使用说明书

JFTY图像分析系统V2.0

通用图像分析软件

        JFTY通用图像分析软件是JFTY图像分析系统的骨干软件，是其它专业分析测量软件的基础，它结合最新的图像处理分析技术、网络技术、软件技术以及新兴光电子产品，采用Intel公司的图像处理引擎，模块化框架设计，具备非常丰富的处理、测量功能和易于操作的界面，非常适合于研究性试用，可广泛应用于机械、冶金、石油、化工、地质、汽车、电力、生物、医学等领域。

通用图像分析软件的功能，包括

图像采集

图像预处理

目标提取

目标筛选

精确打印

颗粒几何形态参数的测量

手工线长、角度、折线

颗粒数据的分析输出

在通用图像分析系统可以对光学图像进行拍照，处理，并且分析图像上目标对象的几何形态，可以测定单个颗粒的或者一批颗粒。并且把测量数据，输送到MS Excel电子表格软件中。

系统安装包括硬件的安装调试和软件的安装调试，其中硬度计的安装调试根据不同的硬度计型号可以参照各自的使用说明书，我们主要介绍数码影像部分的安装。

安装步骤一般遵循先外围后主机，先硬件后软件的方式。

在安装之前，先检查物件是否齐全，参照“发货清单”对照物件是否齐全。

参照各自的使用说明书。

接口的安装视不同的硬度计会有不同（一般是在硬度计物镜的垂直上沿线的位置上预留相应的连接孔，将接口旋到或者插到该连接孔），接口的安装调整以稳定、与目镜下观察的同步为主要要求，其同步包括视场中心的同步和成像焦面的同步。

主要是指模拟摄像头或者数码摄像头的安装，无论是模拟摄像头还是数码摄像头，它与摄像头—光学系统接口的连接一般是一致的，通过C接口的螺纹连接，如果是模拟摄像头，则需要一根视频电缆连接模拟摄像头和数码采集设备，如果是数码摄像头则视数码接口的不同连接不同的数字接口，如USB接口，或者1394接口等。数码摄像头在计算主机上安装该摄像头的驱动或者采集演示软件。这些驱动软件的安装我们一并放在软件系统的安装中说明。

一般是指图像采集卡或者数字采集卡。先将计算机机箱打开，将采集卡安装在PCI插槽上，拧上螺丝。

软件狗是软件正常使用的保障，软件狗一般有并口狗或者USB狗两种，将软件狗插在机箱后面的并口(LPT)或USB口上。软件狗的正常使用需要在计算主机上安装相应的驱动程序，驱动程序的安装，我们一并放在软件系统的安装中说明。

计算机和输出设备的安装，可以参照一般计算机的操作说明，建议选择品牌计算机，这样可以获得方便的技术支持。计算机的安装以所有相关设备的驱动的完整安装为准。

我们把图像分析系统相关硬件驱动的安装一并放在软件的安装中介绍，就包括软件狗驱动的安装，数码摄像头或者图像采集卡驱动的安装以及图像分析软件的安装。

在计算机连接安装完毕后，启动系统，会提示找到新硬件，此时点击取消。

然后插入JFTY图像分析系统的安装盘，会自动启动，出现上述界面，直接点击，安装软件狗驱动即可，出现以下界面

如果是曾经安装软件狗驱动，会提示已经 ，根据随安装盘的软件狗类型（USB狗/并口狗），选择USB狗驱动或者并口狗驱动，然后点击 ，安装完毕后会提示 ，点击 即可。

安装成功后，可以在设备管理器中看到软件狗设备，如上图所示，这是USB狗设备。

软件狗的驱动安装，也可以直接从安装盘上运行，安装盘:\DogDriver\MicroDogInstdrv.exe。

 

 

点击“下一步”

 

点击“是(Y)”

 

点击“下一步”

输入用户姓名和公司名称，特别需要注意选择使用本机的任何人/仅限本人，这会涉及在像Win2000或者XP等多用户登陆时，是否可以正常使用。

此处，可以选择JFTY金相图像分析系统所在的目录，默认情况下为C:\ImageSystem。

 

输入程序文件夹的名称，该名称会出现在“开始”—“程序”中。

确认无误后，点击“下一步”

开始文件的拷贝和安装

完成软件的安装，在桌面上出现快捷方式.

 

 

至此，软件及驱动部分安装完毕。

菜单功能

-------------[(N)新建图像  Ctrl+N]

重新打开空白的一个图像处理窗口。

-------------[(C)打开图像…]

在当前的图像处理窗口中，打开一幅已存在的图像。

可支持以下图片格式：位图文件，JPG格式，PNG格式，PICT格式，TIFF格式，TARGA格式，Windows Metafile格式，Windows Enhanced Metafile格式，pcx格式，Protable greymap格式

-------------[(E)在新窗口打开图像]

打开一幅已存在的图像，并且为此图像新建一个图像处理窗口。

-------------[(S)保存图像…]

将当前图像处理窗口中的原始图像保存。

-------------[(A)另存图像…]

-------------[(G)获得图像…]

      从扫描仪、数码相机、数码摄像头等静态图像采集设备上获取一幅图片，在当前图像处理窗口中显示。静态图像采集设备的选择在C)选择静止图像设备…中。获得图像的界面根据设备的不同，会有很大差异，其界面是由设备自带的驱动决定的，一般情况下，会有捕获/拍照功能，就是从静态设备获取图像到JFTY图像分析软件。

-------------[(L)摄取图像…]

　　从外部动态图像采集设备（摄像机）摄取得到一个图像，操作界面根据选用设备的不同会略有区别，其中V3A/C20/C30等图像采集卡的操作界面如下：

在这个界面中可以调整图像的亮度、对比度、饱和度、色度、色调、X偏移、Y偏移等参量，每次调整值会自动保存，下次启动该功能时就使用上次的参量数值。

MV2000等WDM图像采集设备的操作界面如下，界面上的一般功能与上图相同，主要是在“设置”功能上，不同的设备也会有不同界面。

MV200数码摄像头的操作界面如下

JFTY图像分析系统可以在一台计算机上同时支持多台采集设备，比如一个模拟摄像头连接体视显微镜，两个数码摄像头分别对应一个显微硬度计和一台金相显微镜，那么可以通过(D)选择动态图像设备来选择不同类型的设备，如果同一类型设备有多台，那么可以在选择了动态图像采集设备后，还可以通过选择图像来源选择对应的摄像头。

-------------[C]选择静止图像设备…]

      如果安装了扫描仪，数码相机，数码摄像头等设备，那么在这个界面中可以看到安装或者连接了的静态图像采集设备，点取选择其中的设备，那么在获得图像时使用的就是该设备。

-------------[(D)选择动态图像设备]

             在系统支持的板卡类型中，选择当前安装的板卡。

MVPCI Serial capture cards—V3A 图像采集卡

OK serials capture cards—C20/C30 图像采集卡

DAHENG serials capture cards—CG300 图像采集卡

DCA（SDK）Serials Digital Camera—DCA2000 数码摄像头

DCA（WDM）Serials Digital Camera—DCA330 数码摄像头或者其它WDM设备，如VT210

如果选择的设备类型不正确，那么在摄取图像时，会提示图像设备的初始化错误。遇到这种情况，请首先检查，动态图像设备的类型是否相符。

-------------[(P)精确倍率打印…]

按指定倍率打印图像

预览框中的图片位置及标注文字可以通过鼠标拖拉

图片数目：有1-12张图片可选，一张纸上最多可以打印12张定倍图像，软件会根据你的选择进行自动排版。

1．“打印”按钮：给打印机发出打印指令，打印当前文档。

2．“存为Word文档”按钮：将当前文档存为Word文档。

3.“打印机设置”按钮：设置打印机参数。

4．“返回”按钮：退出定倍打印。

若要更改某张图片的打印倍率，双击该张图片在弹出的对话框中作出相应选择。

       可以点击“图片”，选择相应的已经存储的试样图片，然后选择“物镜名称”找到对应该图片的采集时使用物镜，选择或者输入“打印倍率”确定输出时的倍率，如果倍率较大，图像整体放大之后，超出纸张大小，系统会自动在中心位置裁减合适的区域。

       精确功能的正常使用，需要在系统进行标定之后。

-------------[退出(X)]

　　退出JFTY通用图像处理分析系统

    

 

-------------[(T)工具栏]

是否显示工具栏，打勾表示显示

-------------[(S)状态栏]

是否显示状态栏，打勾表示显示

-------------[(I)图像工具]

决定是否显示图像工具，打勾表示显示

-------------[(O)结果窗口]

决定是否显示结果窗口，打勾表示显示

-------------[(W)引导窗口]

决定是否显示引导窗口，打勾表示显示

-------------[(C)显示原图]

在图像处理窗口中只显示当前图像的原始图，而去除二值化对象、自动计量对象、手工测量对象的叠加显示

-------------[(B)显示二值化目标]

在图像处理窗口中显示二值化目标的叠加显示，一般情况下只有一种对象，用红色标志，第二种对象用绿色标志、第三种对象用蓝色标志，第四种对象用黄色标志等等，最多可以同时标志16种对象。

-------------[(M)显示手动测量对象]

在图像处理窗口中显示手动测量对象，如点、线、角度、折线、封闭区域、标尺等

-------------[(R)显示自动测量的对象]

在图像处理窗口中显示自动测量的对象，即在自动测量对象的颗粒上用边缘线或者填充色块来标志。

-------------[(G)显示测量区域]

在图像处理窗口中显示测量区域

-------------[(E)显示标注]

在图像处理窗口中的图像上显示标注

-------------[(U)叠加标尺]

在图像处理窗口中的图像上叠加标尺

-------------[(H)水平方向直方图]

在图像二值化之后，显示有效对象在水平方向的数量投影。可以用于观察图像组织分布的规律，比如脱碳层/渗碳层组织的变化。

-------------[(V)垂直方向直方图]

在图像二值化之后，显示有效对象在垂直方向的数量投影。可以用于观察图像组织分布的规律，比如脱碳层/渗碳层组织的变化。

 

-------------[(F)图像滤波…]

图像滤波主要是对彩色/灰度图像进行滤波处理，根据滤波内核的不同，可以起到滤除噪声，提取边缘等作用。

 

      系统中预置了15中滤波内核，操作者可以选用，其中左图显示当前处理窗口中的一部分，右图显示处理效果，如果确定选择某种方法，点击“应用”，则当前图像处理窗口中的内容改变，可以继续选择其它处理方法，操作者也可以自定义处理内核，可以有5X5和3X3两种。

-------------[(M)形态学运算…]

 

 

可以通过选择对目标进行膨胀、腐蚀、膨胀后腐蚀、腐蚀后膨胀。

膨胀和腐蚀均可沿四邻域八邻域水平45 度垂直135 度方向进行处

理，膨胀可将细小的断裂或空洞粘合起来，腐蚀可将粘连在目标上的

噪声断开或将孤立小噪声去除。

 

先腐蚀后膨胀(开运算) 可以去除噪声

先膨胀后腐蚀(闭运算) 可以填补空洞

 

-------------[(F)FFT变换…]

　　将当前图像处理窗口中的图像进行FFT变换

 

-------------[(A)算术和逻辑自身运算…]

 

 

-------------[(D)算术和逻辑参与运算…]

      是指两幅图像之间进行加/减等运算，可以用于寻找同一试样在不同条件的差异。

 

 

 

-------------[(B)图像二值化…]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

什么是图像二值化

以上图为例，图像二值化就按阈值分割提取视场的石墨对象。是为了便于计算机计算把需要计算的对象与背景区分开来，同时也为了操作人员直观控制需要测量的对象，把区分开的对象用一种颜色来标记，图像二值化的依据主要是根据图像内各物体的亮度差别或者颜色差别，所以可以调整分割测量对象与背景的亮度区域或者彩色区域（阈值）来调整需要测量的对象区域，操作人员观察到的就是着色区域的变化。

调整阈值范围可以通过拖拉二值化对话框中直方图分布范围内的两条线，也可以直接调整直方图分布范围下的数值范围，或者用点选的方式直接在图像上选择。

 

如果图像提取的不够完整或过多，可通过调整阈值的大小，重新进行提取，直至达到要求。

在此着重介绍“鼠标点取”的操作方法，选择合适的点取框大小，系统有1X1，3X3，5X5，7X7，9X9，15X15几种可选，主要代表每次在图像上选取的大小范围，然后点击“鼠标点取”，二值化对话框消失，鼠标像一个小取景框，将鼠标左上的取景方框点在需要测量的对象上，该对象连同与它亮度和颜色相似的对象一并着上颜色，如果可以的话，点击鼠标右键，退出，如果对象的亮度或者颜色跨度较大，一次点选不同都着上色，可以右键退出后，选择范围累加，再次进入“鼠标点取”，则会把每次点选的亮度/颜色范围进行累加，直到有关测量对象都着上颜色。

      通过新建目标/删除目标，可以添加/删除对象类别，同时提取多种物相，一并计算。

      -------------[(A)分区二值化]

分区二值化是把一个图像区域分成若干个小区域，每个小区域各自计算各自的分割阈值，分区二值化，可以针对视场光照不均匀，或者需要测量的对象本身较小，在大的视场范围内，其信息量较小等情况。

     

-------------[(T)骨骷化]

将已经着上色的测量对象，缩减为线宽为1的骨骼/网络结构，常用于如晶粒度晶界的模拟等。

-------------[(C)去除细枝]

将已经骨骼化的线条/网络结构，除去到短枝部分。

-------------[(R)腐蚀]

将已经着上色的测量对象，根据其形状像内缩小。

-------------[(D)膨胀]

将已经着上色的测量对象，根据其形状像外膨胀。腐蚀、膨胀可以配合使用，达到分离粘连颗粒的目的。

-------------[(F)目标过滤…]

对于根据亮度/颜色已经与背景分离（着色）的测量对象，还可以根据每个测量对象自身的几何特征，进行进一步的分离，将不需要的对象删除，紧紧留下需要测量的对象。比如可以根据球化率的程度将球墨铸铁中的石墨与颜色亮度相近的珠光体分离。或者颗粒的大小将制样过程中产生的污点去除。

 

可以选择按面积、含孔面积、周长、长短径等筛选因子，对当前视场中的目标物进行去躁。

参数说明

输入最大值：去除当前视场中筛选因子大于最大值的目标物

输入最小值：去除当前视场中筛选因子小于最小值的目标物

输入最大值最小值：去除当前视场中筛选因子介于最大值、最小值之间的目标物

最大值，最小值可以人为输入，也可通过点按右边的按钮通过对现有目标的计算

得到。

 

 

-------------[(C)设定定标系数…]

 

 

什么是定标系数

定标系数是视场中一个像素点实际长度值。

定标系数可以通过对外部标尺测量得到

定标系数＝外部标尺实际长度／像素点长度

在进行长度测量时，长度＝像素点长度╳定标系数

 

定标系数的重要性

定标系数值在软件测量时是参与计算的。它的精确度直接关系到测量结果的准确性，因此我们在做系统定标时，要保证定标系数的精确度，当然适量的误差是不可避免的，也是客观存在的。

 

怎样来进行系统定标

系统定标可参照以下步骤

（1）       将标尺图片摄入软件，击“设定定标系数”菜单，弹出以下窗口。

（2） 选择好物镜，单位，点击            按钮，沿标格画不定长度的线段，出现以下界面

（3） 将所得到的标尺长度填入“实际长度”，此例中标尺每格为0.01mm，则标尺长度为0.01mm X 13格=0.13mm或130um。

（4）       点击           按钮，测量系数即自动计算出，并显示在“定标系数”中（也可以直接输入测量系数）。如下图：

（5）       最后点击           按钮，定标系数将保存为测量系数，整个定标过程完成。

（6）       退出。

 

特别注意

可以也需要在不同的放大倍率条件下设定多个定标系数，这些数值相互之间是不一样的，因为一个定标系数只能代表它在某一放大倍率时一个像数点的长度值，所以在实际测量中，当放大倍率产生变化时，定标系数也要作相应的改变或重新定标，否则计算得到的数据同样会不准确。

 

 

-------------[(P)设定测量参数…]

 

设定测量参数对话框

测量边框处理：

边框颗粒忽略：测量框内不完整目标不参与计算。

边框颗粒切断：测量框内不完整目标切断计算。

边框颗粒包含：测量框内不完整目标完全计算。

测量参数选择

面积：测量对象的实际面积，以平方微米为单位，不含颗粒内的孔洞部分

（含孔）面积：测量对象包含孔洞部分的实际面积，以平方微米为单位

孔洞面积：测量对象内部孔洞部分的面积，以平方微米为单位

       周长：测量对象的周长，以微米为单位

       圆度：测量对象的类圆程度

       垂直投影：测量对象在Y方向的投影长度

       水平投影：测量对象在X方向的投影长度

       面积等效圆直径：与测量对象面积相同的圆的直径

       周长等效圆直径：与测量对象周长相同的圆的直径

       重心X坐标：测量对象的重心点的X坐标

       重心Y坐标：测量对象的重心点的Y坐标

       长径：测量对象边缘上距离最远的两个点之间的长度

       短径：垂直于长径的边缘上的距离最短的两个点之间的长度

       Feret直径：测量对象的面积/颗粒的长度

       延长率：长径比短径

       长径倾角：长径与X轴的夹角

       球化率：测量对象与圆的类似程度。

       长径/短径比：测量对象的长径/短径

       孔洞数目：测量对象内部的孔洞数量。

      

-------------[(A)面积百分比…]

 

 

自动测量出当前视场中，目标物与实际图像的面积百分比。

 

-------------[(M)手工测量]

 

图 手工测量对话框

在当前视场中，可以人为的对目标图像手工进行线长，角度的测量。注意：为了保证实际测量数据的准确性，需要在手工测量前先完成系统定标。

 

-------------[(U)测量和计算…]

 

图 测量和计算对话框

 

选择此项菜单后会弹出一个对话框，在其参数显示栏中会显示当前视场中所有目标的参数（包括：面积、含孔面积、周长、圆度、垂直投影、水平投影、等效面积圆直径），而且你可以进行目标筛选和分类或将处理的结果保存到Excel，也可以输出分析报告。

鼠标点击测量数据可查看在图像中相对应的目标，同样鼠标点击图像的目标也能显示相对应的测量数据。

 

 

-------------[(G)数据分析…]

 

 

       可以将当前测量的所有数据传送到Excel中，便于进行进一步的分析。并可作为Execl格式文件在计算机中保存。

 

             输出Excel方式的粒度分析报告，可以输入颗粒分布的报告范围，以及分区的数目。

 

 

 

 

 

-------------[层叠(C)]

　　　　　层叠所有窗口

-------------[平铺(T)]

　　　　　平铺所有窗口

-------------[排列图标(A)]

　　　　　排列所有图标

 

 

 

-------------[帮助主题(H)]

                  联机在线帮助

-------------[关于图像之星…(A)]

                  软件相关信息