معرفی نرم افزار MIP

نرم افزار MIP یا (MIP Software) برای آنالیز تصاویر متالوگرافی و میکروسکپی مورد استفاده قرار می گیرد.

کنترل کیفیت مواد در تولید قطعات و محصولات صنعتی از اهمیت قابل توجهی برخوردار است .یکی از مراحل تأیید ماده و کنترل کیفیت محصول حین تولید، از طریق آزمون متالوگرافی و بررسی ریزساختار مواد صورت می گیرد .با توجه به گسترش روزافزون تکنولوژی های نوین در صنایع مختلف، دقت عمل و سرعت بررسی های کیفی و کمی در کنترل کیفیت محصولات صنعتی، اهمیت بیش از پیش یافته است. به همین منظور بهره گیری از سیستم های آنالیز تصویری به کمک کامپیوتر می تواند در بررسی های کمی و کنترل کیفیت مواد به عنوان ابزاری سودمند مورد استفاده قرار گیرد.

همانطور که می دانیم بررسی ریزساختار میکروسکوپی مواد و متالوگرافی یکی از مهم ترین مراحل کنترل کیفیت در حین تولید محصولات صنعتی به شمار می شود. در گذشته متالوگرافی تنها به صورت یک ابزار کیفی جهت مشاهده و بررسی اختلاف خواص مواد به کار می رفته است. این کار که به وسیله تحلیل با چشم صورت می گرفت، خطاهای گوناگونی را به همراه داشت و زمان زیادی می برد و در نتیجه راندمان کار کاهش می یافت. امروزه با پیشرفت روزافزون علم و روی کار آمدن روش های بررسی کمی تصویری با استفاده از پردازش کامپیوتری این خطاها به حداقل رسیده و نیز سرعت و دقت عملیات بسیار افزایش یافته است.

متالوگرافی کمی به عبارتی برقرار کننده ارتباط کمی بی اندازه گیری های انجام شده بر روی یک صفحه دو بعدی پرداخت شده با ریزساختار سه بعدی مواد است. به بیان دیگر، متالوگرافی کمی به معنای تعیین خصوصیات ویژه ریزساختارها به وسیله اندازه گیری کمی بر روی تصاویر متالوگرافی است.

از جمله مقادیری که در این سیستم اندازه گیری می شوند میتوان به کسر حجمی فازها، اندازه دانه ها، اندازه ذرات، فاصله آزاد توسط بین ذرات مشابه یا فازهای ثانویه، نسبت مساحت سطوح به حجم اجزای میکروسکوپی، چگونگی توزیع ذرات در زمینه، شکل ذرات و چگونگی قرارگیری ذرات، فازها و دانه ها نسبت به یکدیگر اشاره نمود. در این زمینه نرم افزارهای آنالیز تصویری مختلفی با امکانات و قابلیت های متفاوت در سطح دنیا تولید شده و درحال گسترش هستند. نرم افزار MIP دارای قابلیت های زیادی برای آنالیز تصاویر متالوگرافی است. از جمله این قابلیت ها می توان به محاسبه درصد فاز های مختلف در تصویر ، محاسبه ضخامت لایه پوششی ، محاسبه درصد کرویت در تصاویر چدن نشکن، محاسبه تغییر تدریجی درصد فاز در مواد اف FGM ، محاسبه اندازه دانه و ... اشاره کرد.

نرم افزار MIP دارای دو نسخه متفاوت برای آزمایشگاه های آنالیز مواد و نسخه دانشجویی که از طریق سایت در دسترس می باشد، طراحی شده است.

مجموعه کامل بسته ­های آنالیز :

1. بسته محاسبه کسر فازی در نمونه (Phase Fraction Package) به­ عنوان مثال کسر فازی فریت، پرلیت و... در فولاد.
2. بسته محاسبه ضخامت پوشش (Coating Thickness Package) به ­عنوان مثال اندازه­ گیری ضخامت لایه کربوره در فولاد.
3. بسته محاسبات اندازه دانه نمونه (Grain Size Package) به دو روش Intercept و Planometric. برای تک فاز و دوفاز
4. بسته محاسبه مشخصات گرافیت در چدن (Cast Iron Package).
5. بسته محاسبات و اندازه­ گیری (Measurement Package).
6. بسته محاسبات و اندازه­ گیری پارامترهای هندسی (Particle Size).
7. بسته محاسبات و اندازه­ گیری پارامترهای هندسی به صورت دستی (Manual Particle Size).
8. بسته محاسبات و اندازه­ گیری تغیبرات تدریجی در مواد اف جی ام (Functionally graded material)
9. Image Editor (قابلیت مدیریت فایل­ ها و تغییرات لازم بر روی تصاویر)

استاندارد های استفاده شده در این نرم افزار شامل :

1. ASTM A-247: (Cast Iron Package)
2. ASTM E112, E 1382: (Grain Size Package)
3. ASTM E-562: (Phase Fraction Package)
4. ASTM B-748: (Coating Package)

 

بخش های نرم افزار

به طو کلی می توان این نرم افزار را به پنج بخش اصلی تقسیم نمود که عبارتند از:

1. انتخاب تصویر مورد نظر
2. کالیبره کردن تصاویر
3. تنظیمات مربوط به گزارش
4. آنالیز تصویر
5. نمایش گزارش

 

 

انتخاب و کالیبره کردن تصاویر در نرم افزار

انتخاب تصویر :

در این قسمت کاربر می تواند تصویر مورد نظر را در نرم افزار وارد کرده همچنین می توان از طریق نرم افزار مستقیما از میکروسکوپ تصویر گرفت.

کالیبره کردن تصاویر:

کالیبره کردن تصویر به این معناست که باید اندازه واقعی تصویر را به کامپیوتر معرفی کرد.

مفهوم عدد کالیبره چیست :

 

تنظیمات گزارش در نرم افزار

در قسمت تنظیمات گزارش، تنظیمات مربوط به گزارش خروجی قابل مشاهده و ویرایش هستند. در قسمت Report Destination Folder آدرس ذخیره فایل گزارش قرار دارد. گزینه Create new folder for each image  برای هر گزارش یک پوشه مجزا ایجاد می­ کند همچنین می توان نام پوشه ایجاد شده توسط برنامه را تنظیم کرد.

حالت های مختلف ایجاد پوشه گزارش :

1. بر اساس نام فایل تصویر
2. بر اساس تاریخ و زمان
3. بر اساس تاریخ
4. یک نام ثابت مشخص

با فعال کردن گزینه Data Report داده های خام گزارش در یک فایل مستقل با نام فایل تصویر ذخیره شده، و کاربر قادر خواهد بود از داده های خام در سایر نرم افزار ها استفاده کند.

آنالیز تصویر در نرم افزار

آنالیز تصویر شامل بخش هایی که بر حسب نیاز و پکیج مورد استفاده به صورت ویزارد برای کاربر نمایش داده می شود.

1- انتخاب ناحیه پردازشی : در این قسمت کاربر ناحیه ای از تصویر را انتخاب کرده و عملیات آنالیز فقط در این ناحیه انجام می شود.

2- باینری کردن تصویر Threshold : در این قسمت کاربر بر اساس کد رنگ ها (صفر برای رنگ سیاه ، 255 برای رنگ سفید و بین این دو برای رنگ های خاکستری) ناحیه عددی بین 0 تا 255 را انتخاب کرده و بدین طریف قسمتی از تصویر که دارای اهمیت و ارزشمند است از بقیه قسمت های تصویر جدا می شود.

3- بهینه سازی تصویر باینری : در این قسمت کاربر با امکاناتی که سیستم در اختیار قرار می دهد قسمت های انتخاب شده را تصحیح می کند. به طور مثال ذراتی که بسیار ریز هستند را حذف می کند و یا گوشه های تیز ذرات را از بین می برد.

4- برخی از امکانات قسمت بهینه سازی فاز ها: 

a. حذف ذرات بر اساس مساحت و ...

b. حذف ذرات بر اساس انتخاب یک ناحیه توسط کاربر

c. حذف ذرات بر اساس انتخاب کابر با کلیک بر روی ذره مورد نظر

d. جدا سازی ذرات به هم چسبیده به صورت دستی

e. عملگرهای باینری شامل :

1. Erode : سایش اطراف فاز انتخاب شده با میزان مشخص
2. Dilate : افزایش اطراف فاز انتخاب شده به میزان مشخص
3. Opening: صاف نمودن و حذف نقاط تیز در اطراف فاز
4. Close: پر کردن حفرات کوچک داخل فاز انتخاب شده.
5. Fill: پر کردن تمام حفرات داخل فاز انتخاب شده.
6. Inverse: تعویض ناحیه انتخاب شده با زمینه تصویر و بالعکس.

 f. پر کردن یک ناحیه به صورتی دستی توسط کاربر