一种复合材料填充颗粒取向度定量评估方法及系统技术方案

本发明专利技术属于复合材料检测技术领域，并具体公开了一种复合材料填充颗粒取向度定量评估方法及系统，其包括S1、获取待测复合材料截面显微图，并转化为灰度图；S2、处理灰度图，得到二值化图像；S3、遍历二值化图像中的所有像素块，求得图像纵向连续度SSV和图像横向连续度SSH，进而得到竖直取向度ORI；S4、按预设角度多次旋转二值化图像，每旋转一次即重复步骤S2和S3，得到竖直取向度随旋转角度变化的曲线，该曲线中竖直取向度的最大值及其对应的旋转角度即为图像取向度与取向角度。本发明专利技术无需其他复杂设备仪器，且不受填料颗粒晶体结构影响；同时本发明专利技术对二值化信息进行全图处理，针对复杂的填料颗粒信息也有优异的评估效果。杂的填料颗粒信息也有优异的评估效果。杂的填料颗粒信息也有优异的评估效果。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料填充颗粒取向度定量评估方法及系统


[0001]本专利技术属于复合材料检测
，更具体地，涉及一种复合材料填充颗粒取向度定量评估方法及系统。

技术介绍

[0002]复合材料由高分子基体和填料颗粒组成，由于高分子基体优异的机械性能、电绝缘性、化学稳定性、耐热性、耐寒性、抗震性等，常被用于电学、光学、热学、机械学、生物化学、食品科学等领域。然而为实现复合材料在特殊领域的应用，需要利用填料颗粒增强复合材料某些性能。例如，由于其较低的导热系数，在热领域容易导致热量聚集从而造成系统可靠性问题。为解决热问题，学术界与工业界常通过添加导热颗粒来提升复合材料导热性能。在机械领域，需要利用纤维来增强复合材料在某一方向的力学性能。对于各向异性填料颗粒而言，其在复合材料中的取向会显著影响对复合材料热性能或机械性能的提升效果，学者们常采用磁场、电场、流场等方式控制填料颗粒在复合材料中的取向，因此填料颗粒的取向程度以及整体取向角度对复合材料热性能与机械性能至关重要，高效、定量化的复合材料填充颗粒取向度定量评估方法可为填料颗粒在复合材料中的设计与调控提供依据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料填充颗粒取向度定量评估方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、获取待测复合材料截面显微图，并将其转化为灰度图；S2、以某一角度放置灰度图，对其进行处理，得到二值化图像；S3、依次遍历二值化图像中的所有像素块，求得图像纵向连续度SSV和图像横向连续度SSH，进而得到竖直取向度ORI，具体包括：S31、令图像纵向连续度SSV和图像横向连续度SSH的初始值为0；定义遍历到的像素块为第j个像素块，其初始值为1；S32、对第j个像素块，如该像素块为黑色，则跳过此像素块；如该像素块为白色，则根据连续度权重函数F(s)求得该像素块的纵向向上连续度SV1、纵向向下连续度SV2、横向向左连续度SH1、横向向右连续度SH2；进而迭代更新SSV＝SSV+SV1+SV2，SSH＝SSH+SH1+SH2；S33、执行j＝j+1，重复步骤S32，直至二值化图像中的所有像素块遍历完成，得到最终的SSV和SSH，则二值化图像的竖直取向度ORI＝(1
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SSH/SSV)
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100％；S4、按预设角度多次旋转灰度图，每旋转一次即重复步骤S2和S3，得到竖直取向度随旋转角度变化的曲线，该曲线中竖直取向度的最大值及其对应的旋转角度即为图像取向度与取向角度。2.如权利要求1所述的复合材料填充颗粒取向度定量评估方法，其特征在于，步骤S32中，纵向向上连续度SV1、纵向向下连续度SV2的计算方法如下：(1)令向上遍历个数m和纵向向上连续度SV1的初始值为0；基于像素块向上依次进行遍历，判断下一像素块颜色：如下一像素块为白色，则令m＝m+1，SV1＝SV1+F(m)，如下一像素块为黑色，则停止遍历；当遍历的像素块到达图像边缘时，停止遍历；停止遍历时的SV1即为最终的纵向向上连续度；(2)令向下遍历个数n和纵向向下连续度SV2的初始值为0；基于像素块向下依次进行遍历，判断下一像素块颜色：如下一像素块为白色，则令n＝n+1，SV2＝SV2+F(n)，如下一像素块为黑色，则停止遍历；当遍历的像素块到达图像边缘时，停止遍历；停止遍历时的SV2即为最终的纵向向下连续度。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：罗小兵，张信峰，谢斌，周姝伶，杨烜，范义文，胡润，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：