【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维复合材料领域，尤其是涉及一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
技术介绍
1、复合材料因为其具有比重轻、比强度高、比模量高、耐腐蚀等优势，在民用大飞机部件中应用不断拓展。如异形大厚度复材、蜂窝夹芯复材等复杂构件对于复合材料的可靠性制造和耐久性服役提出更严苛的要求。
2、如公开号为cn114692455a的专利，该专利技术公开了一种基于分割等距重组曲线的复合材料层合板的建模方法，通过输入参数即可得到复合材料常/变刚度层合板带丝束宽度的有限元模型。然而在实际使用中发动机采用的异形单向复合材料和编织复合材料的纤维可能因制造误差发生移动、偏离设计值，因此无法直接利用设计铺层构建变厚度复合材料结构的有限元模型。
3、亟需开发一种能够实现低缺陷复材制造和在役损伤预警的检测技术，构建变厚度复合材料结构的有限元模型的复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的无法直接利用设计铺层构建变厚度复合材料结构的有限元模型的缺陷，而提供一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，包括以下步骤：
4、s1、对复合材料连续纤维铺层的截面图进行灰度处理、降噪处理和二值化处理后提取散点图；
5、s2、对散点图进行边缘提取得到提取结果图，通过拟合函数定位提取结果图中的缺陷
6、s3、根据处理后的结果图建立复合材料连续纤维铺层的三维模型。
7、进一步地，s2具体为：
8、s21、对散点图进行边缘提取得到提取结果图；
9、s22、对提取结果图的边缘点坐标进行拟合；
10、s23、通过拟合函数判断下一个边缘点的纵坐标变化是否在阈值内，变化超过阈值的边缘点为缺陷点；
11、s24、对缺陷点进行修复；
12、s25、重复s22、s23和s24，直到提取结果图中的每一个边缘点完成判断和修复；
13、s26、对修复图进行边缘光滑处理得到处理后的结果图。
14、进一步地，缺陷点包括铺层间断点和铺层内部不连续点，铺层间断点为提取点低于坐标变化阈值下限的点，铺层内部不连续点为提取点高于坐标变化阈值上限的点。
15、进一步地，修复铺层间断点的方法为用拟合函数点坐标代替铺层间断点坐标，修复铺层内部不连续点的方法为跳过铺层内部不连续点坐标。
16、进一步地，截面图的图像类型为rgb图像，灰度化处理的表达式为：
17、i(x,y)＝0.3*ir(x,y)+0.59*ig(x,y)+0.11*ib(x,y)
18、式中，(x,y)为当前坐标点，i(x,y)为(x,y)的灰度值，ir(x,y)为(x,y)的红色强度值，ig(x,y)为(x,y)的绿色强度值，ib(x,y)为(x,y)的蓝色强度值。
19、进一步地，s1的具体过程为：
20、s11、通过灰度化函数将截面图进行灰度化得到灰度化结果；
21、s12、对灰度化结果进行高斯滤波得到滤波结果；
22、s13、对滤波结果进行图像学运算得到去噪结果；
23、s14、对去噪结果进行二值化处理得到二值化处理结果；
24、s15、提取二值化处理结果中的黑点坐标得到散点图。
25、进一步地，边缘光滑处理的方法为高斯滤波方法，计算表达式：
26、
27、式中，g(x)为高斯滤波结果，σ为方差，x为坐标点横坐标，e为自然常数。
28、进一步地，建立三维模型的方法为，处理后的结果图的横纵坐标分别对应三维模型中的x坐标和z坐标，三维模型中的y坐标对应截面的厚度方向。
29、本专利技术的第二方面，一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模装置，包括存储器、处理器，以及存储于存储器中的程序，处理器执行程序时实现如上任一的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
30、本专利技术的第三方面，一种存储介质，其上存储有程序，程序被执行时实现如上任一的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
31、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
32、1)本专利技术基于实际制造出的复材构件的截面图像，利用算法实现对图像不同铺层边缘进行自动化提取，一方面能够有效减少有限元建模过程中所花费的时间，另一方面能过够有效模拟在实际制造过程中产生的缺陷和瑕疵，提高有限元模拟的精度。
33、2)本专利技术通过拟合函数查找图像缺陷点并进行修复，避免了因图像噪点而产生的建模错误，进一步提高建模精度。
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1.一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述S2具体为：
3.根据权利要求2所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述缺陷点包括铺层间断点和铺层内部不连续点，所述铺层间断点为提取点低于坐标变化阈值下限的点，所述铺层内部不连续点为提取点高于坐标变化阈值上限的点。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述修复铺层间断点的方法为用拟合函数点坐标代替铺层间断点坐标，修复铺层内部不连续点的方法为跳过铺层内部不连续点坐标。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述截面图的图像类型为RGB图像，所述灰度化处理的表达式为：
6.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述S1的具体过程为：
7.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述边缘光
8.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述建立三维模型的方法为，所述处理后的结果图的横纵坐标分别对应三维模型中的X坐标和Z坐标，所述三维模型中的Y坐标对应截面的厚度方向。
9.一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法。
...【技术特征摘要】
1.一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述s2具体为：
3.根据权利要求2所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述缺陷点包括铺层间断点和铺层内部不连续点，所述铺层间断点为提取点低于坐标变化阈值下限的点，所述铺层内部不连续点为提取点高于坐标变化阈值上限的点。
4.根据权利要求3所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述修复铺层间断点的方法为用拟合函数点坐标代替铺层间断点坐标，修复铺层内部不连续点的方法为跳过铺层内部不连续点坐标。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料连续纤维铺层信息提取建模方法，其特征在于，所述截面图的图像类型为rgb图像，所述灰度化处理的表达式为：
6.根据权利要求1所述的...
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