專利名稱：一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非織造材料纖維測試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法。
背景技術(shù)：
纖維取向作為非織造材料的重要結(jié)構(gòu)指標(biāo)，反映非織造材料力學(xué)性能的各向異性，可部分決定材料的性能、生產(chǎn)工藝以及應(yīng)用領(lǐng)域。因此，準(zhǔn)確獲取纖維的取向信息具有極其重要意義?，F(xiàn)有測試非織造材料纖維取向的方法主要有直接方法(如原點張力法、顯微鏡或投影儀直接觀察計算法等)和間接方法(如力學(xué)各向異性法、微波法以及激光散射法等)兩大類。這些方法雖然可靠，但要實現(xiàn)材料纖維取向在0 180度范圍內(nèi)的全角度分布，卻費時費力，效率較低，且無法從結(jié)構(gòu)上分析纖維的取向度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)非織造材料在0 180度全角度范圍內(nèi)的纖維取向分布。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，包括以下步驟:(I)獲取同視野多層多焦面非織造材料顯微圖像的實時融合圖像；(2)對獲取的融合圖像提取纖維單像素邊緣；(3)計算纖維段的取向角；(4)統(tǒng)計得到非織造材料的全角度纖維取向分布。所述步驟(2)中采用Canny算子進行邊緣檢測，并采用自動全局閾值迭代法對融合圖像進行分割，再經(jīng)細化處理得到纖維的單像素雙邊緣。所述步驟(3)中利用直線判斷算法將纖維交叉部分的邊緣斷開，得到獨立的纖維段邊緣；然后跟蹤纖維段并利用纖維邊界曲線積分算法計算纖維段雙邊緣的取向角。所述纖維邊界曲線積分算法采用的彎曲纖維段的取向積分為
權(quán)利要求
1.一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)獲取同視野多層多焦面非織造材料顯微圖像的實時融合圖像； (2)對獲取的融合圖像提取纖維單像素邊緣； (3)計算纖維段的取向角； (4 )統(tǒng)計得到非織造材料的全角度纖維取向分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，所述步驟(2)中采用Canny算子進行邊緣檢測，并采用自動全局閾值迭代法對融合圖像進行分割，再經(jīng)細化處理得到纖維的單像素雙邊緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，所述步驟(3)中利用直線判斷算法將纖維交叉部分的邊緣斷開，得到獨立的纖維段邊緣；然后跟蹤纖維段并利用纖維邊界曲線積分算法計算纖維段雙邊緣的取向角。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，所述纖維邊界曲線積分算法采用的彎曲纖維段的取向積分為
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，所述步驟(4)中以15度為間隔，統(tǒng)計O 180度范圍內(nèi)落在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)的相對纖維段數(shù)，最終獲得以取向角0為橫坐標(biāo)，落在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)的相對纖維段數(shù)為縱坐標(biāo)的纖維取向分布圖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，其特征在于，所述步驟(4)中的取向分布包括純粹纖維取向FO和加固成片狀材料后的纖維取向W)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用多焦面圖像融合測試非織造材料纖維取向分布的方法，包括以下步驟獲取同視野多層多焦面非織造材料顯微圖像的實時融合圖像；對獲取的融合圖像提取纖維單像素邊緣；計算纖維段的取向角；統(tǒng)計得到非織造材料的全角度纖維取向分布。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)非織造材料在0～180度全角度范圍內(nèi)的纖維取向分布。
文檔編號G01N21/84GK103091324SQ20131001351
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者王榮武, 李彩蘭, 吳海波, 殷保璞, 靳向煜 申請人:東華大學(xué)