实验背景
某高校航空材料实验室,采用科学相机对陶瓷涂层损伤进行科学成像实验。
实验目标
验证sCMOS相机在检测经高温处理后的陶瓷涂层材料表面微损伤如裂纹的有效性和工程实用性。
实验步骤
2)架设Gloria 4.2科学相机,垂直对准样本表面。
3)打开科学成像分析软件RPC,设置sCMOS相机采集分辨率(2048×2048),Binning模式(1×1),曝光时间(50ms),采样模式(CMS)。
4)通过实时预览功能调整sCMOS相机的焦距和光圈,使样品表面细节清晰成像。
5)工具栏启用伪彩功能,此功能可将图像中微小的灰度差异化转化为显著的颜色差异,增强人眼对低对比度损伤特征如微裂纹、应力痕、微小剥落区的辨识度。
6)连续采集多组图像,记录原始灰度图和伪彩处理图前后对比。另科学成像软件RPC支持定量化分析,基于灰度阈值分割算法,统计损伤面积;支持绘制损伤区域与完好区域的灰度值分布直方图,量化损伤与背景的对比度差异;同时也支持利用图像测量工具,测量微裂纹的长度、宽度等几何参数,精度可达微米级。
实验数据 第一组样本,经伪彩处理的陶瓷涂层表面图像,清晰可见多条微米级裂纹,及一处微小剥落区域,颜色明显区别于背景,如下图。sCMOS相机捕捉到传统方法易漏检的细长微裂纹和浅表微小剥落坑。 第二组样本高分辨率灰度图(左)与伪彩处理图(右)对比,伪彩图显著提升了低对比度应力集中区域的可见性,预示潜在损伤风险点。通过灰度值分析,可定量区分潜在损伤区域与正常区域的差异,如下图,sCMOS相机伪彩处理功能有助于揭示早期损伤迹象,实现预测性维护。 实验结论