一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于聚合物及其微纳米复合物中电树枝图像采集及合成的方法，按下列步骤实现：1)．启动显微镜及其配套软件；将电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取适当倍率的物镜，调节X/Y载物台位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使电树枝图像能够出现在视野中心；2)．在配套软件中，选取并适当调节摄像头选项和参数，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮以获得不同景深下的电树枝图像，并将图像采集、保存；3)．启动景深合成软件；将步骤2)中所获得的电树枝图像文件载入堆栈，选取全部图层并自动对齐，将对齐的图层自动混合，完成电树枝图像的景深合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法，属于高压绝缘研究领域。
技术介绍
聚合物广泛应用于高压电气设备的绝缘，然而聚合物在高场的长期作用下，会出现不可逆的绝缘老化，电树枝就是其中一种电老化形式，所以改善聚合物的耐电树枝性能就显得尤为重要。目前改善聚合物的电气性能（包括耐电树性能）主要集中于向聚合物中添加无机微纳米粒子来达到目的。然而这也对聚合物中电树枝性能的研究产生了阻碍。因为无机微纳米粒子的加入使得聚合物透光性能变差，且电树枝沿三维空间生长，所以很难用显微镜在一个焦距下展现出电树枝的清晰全貌。因而以传统方式获得的电树枝图像通常是不清晰的，细节丢失严重。这就导致表征电树枝的参数如电树枝生长长度、生长速率、扩展系数和分形维数等需要树枝形貌细节的参数会严重失实，这不利于聚合物及其微纳米复合物中电树枝化特性研究工作的开展。景深合成技术可以将显微镜头连续变焦时采集的非平面物体的图像序列进行分析，提取序列里每一帧图像中聚焦相对清晰的区域，然后对这些区域按其位置进行聚焦清晰度竞争、图像融合，形成一幅全新的同时各个区域都比较清晰的具有全部景深的图像。利用景深合成技术可以将聚合物及其微纳米复合物中电树枝的清晰全貌和丰富细节展现出来，为聚合物及其微纳米复合物电树枝生长特性及形态特性的研究提供一种新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服以传统方式获得的电树枝图像存在细节表征不清晰和信息丢失的问题，提供了一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的新方法。本专利技术所述的一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法按下列步骤实现：1)．启动显微镜以及与之相连接的计算机上的配套软件；将电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取适当倍率的物镜，调节X/Y载物台的位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使试样中的电树枝图像能够出现在视野中心；2)．在配套软件中，选取并适当调节摄像头选项和参数，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮来变换景深，获取不同景深下电树枝局部细节的清晰图像，直至电树枝图像完全消失于视野中，同时将不同景深下的电树枝图像采集、保存；3)．启动景深合成软件；将步骤2)中所获得的具有不同景深的电树枝图像文件载入堆栈，选取载入的全部图层并将其自动对齐；选定自动混合图层的相关选项后将对齐的图层自动混合，电树枝图像的景深合成完成。进一步地，所述的试样为环氧树脂及其微纳米复合材料。进一步地，步骤1)所述的物镜其倍率包括5x、10x、20x、50x和100x。进一步地，步骤2)所述的摄像头选项包括高解析度活动、更锐利和增强对比度。进一步地，步骤2)所述的摄像头参数包括曝光值、伽玛值、增益值和饱和度值。进一步地，步骤2)中不断旋转精确调焦操纵轮时应保证试样于X/Y载物台上的位置、物镜的倍率以及摄像头的选项和参数保持不变。进一步地，步骤3)所述的自动混合图层的相关选项包括堆叠图像、无缝色调和颜色以及基于内容混合所选图层。本专利技术的有益效果是：1）利用本专利技术提供的电树枝图像采集方式以及合成方法，所获得的电树枝图像形貌清晰，细节丰富，这有利于聚合物及其微纳米复合物电树枝形态特性的研究；2）利用本专利技术提供的电树枝图像采集方式以及合成方法，使得电树枝生长长度的测量、生长速率和扩展系数的计算以及计算分形维数时对树枝形貌信息的提取将更加精准。附图说明图1是本专利技术所述一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法的流程图。图2、图3以及图4是本专利技术所述实施例1中具有不同景深的电树枝图像。图5是本专利技术所述实施例1中景深合成后的电树枝图像。具体实施方式具体实施方式一：本专利技术的实施方案提供了一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法，按下列步骤实现：1)．启动显微镜以及与之相连接的计算机上的配套软件；将电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取适当倍率的物镜，调节X/Y载物台的位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使试样中的电树枝图像能够出现在视野中心；2)．在配套软件中，选取并适当调节摄像头选项和参数，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮来变换景深，获取不同景深下电树枝局部细节的清晰图像，直至电树枝图像完全消失于视野中，同时将不同景深下的电树枝图像采集、保存；3)．启动景深合成软件；将步骤2)中所获得的具有不同景深的电树枝图像文件载入堆栈，选取载入的全部图层并将其自动对齐；选定自动混合图层的相关选项后将对齐的图层自动混合，电树枝图像的景深合成完成。具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的试样为环氧树脂及其微纳米复合材料。具体实施方式三：本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤1)所述的物镜其倍率包括5x、10x、20x、50x和100x。具体实施方式四：本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤2)所述的摄像头选项包括高解析度活动、更锐利和增强对比度。具体实施方式五：本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤2)所述的摄像头参数包括曝光值、伽玛值、增益值和饱和度值。具体实施方式六：本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤2)中不断旋转精确调焦操纵轮时应保证试样于X/Y载物台上的位置、物镜的倍率以及摄像头的选项和参数保持不变。具体实施方式七：本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤3)所述的自动混合图层的相关选项包括堆叠图像、无缝色调和颜色以及基于内容混合所选图层。实施例1：启动Leica DM2500P型显微镜以及与之相连接的计算机上的配套软件LAS，将环氧树脂电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取倍率为5x的物镜，调节X/Y载物台的位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使电树枝图像能够出现在视野中心；在配套软件LAS中，摄像头选项选定高解析度活动、更锐利和增强对比度，摄像头参数设置为曝光值为54.1ms、伽玛值为0.91、增益值为2.6x和饱和度值为1.5，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮（此时应保证试样于X/Y载物台上的位置、物镜的倍率以及摄像头的选项和参数保持不变）来变换景深，以获取不同景深下电树枝局部细节的清晰图像，直至电树枝图像完全消失于视野中，同时将不同景深下的电树枝图像采集、保存，如图2、图3和图4所示（方框内的树枝通道代表在对应景深下最清晰的电树枝局部细节）；启动景深合成软件Adobe Photoshop CS6 Extended，将获得的电树枝图像文件载入堆栈，选取全部图层并自动对齐；自动混合图层选项选定堆叠图像、无缝色调和颜色以及基于内容混合所选图层后图层自动混合，电树枝图像的景深合成完成，如图5所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法，其特征在于：聚合物及其微纳米复合物中电树枝图像采集及合成的方法按下列步骤实现：1)．启动显微镜以及与之相连接的计算机上的配套软件；将电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取适当倍率的物镜，调节X/Y载物台的位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使试样中的电树枝图像能够出现在视野中心；2)．在配套软件中，选取并适当调节摄像头选项和参数，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮来变换景深，获取不同景深下电树枝局部细节的清晰图像，直至电树枝图像完全消失于视野中，同时将不同景深下的电树枝图像采集、保存；3)．启动景深合成软件；将步骤2)中所获得的具有不同景深的电树枝图像文件载入堆栈，选取载入的全部图层并将其自动对齐；选定自动混合图层的相关选项后将对齐的图层自动混合，电树枝图像的景深合成完成。

【技术特征摘要】
1.一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方法，其特征在于：聚合物及其微纳米复合物中电树枝图像采集及合成的方法按下列步骤实现：1)．启动显微镜以及与之相连接的计算机上的配套软件；将电树枝引发试样置于X/Y载物台上，同时调节光圈至最大；选取适当倍率的物镜，调节X/Y载物台的位置，调节光线强度并旋转粗略调焦操纵轮使试样中的电树枝图像能够出现在视野中心；2)．在配套软件中，选取并适当调节摄像头选项和参数，使试样中的电树枝能够清晰地出现在视野中心；不断旋转精确调焦操纵轮来变换景深，获取不同景深下电树枝局部细节的清晰图像，直至电树枝图像完全消失于视野中，同时将不同景深下的电树枝图像采集、保存；3)．启动景深合成软件；将步骤2)中所获得的具有不同景深的电树枝图像文件载入堆栈，选取载入的全部图层并将其自动对齐；选定自动混合图层的相关选项后将对齐的图层自动混合，电树枝图像的景深合成完成。2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物中电树枝图像采集及合成的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓虹，李瑞显，潘宇，郭宁，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23