[發(fā)明專利]基于碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)量化與性能檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010892313.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-03
• 公開（公告）號(hào): CN111951904B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭志軍;楊蘭賀;陳文斌;黃國偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州鴻凌達(dá)電子科技有限公司;深圳市漢華熱管理科技有限公司
• 主分類號(hào): G16C20/80
• 分類號(hào): G16C20/80;G16C60/00
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健

1.基于碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)量化及性能檢測(cè)方法，其特征在于，包括：

獲取目標(biāo)碳纖維，并根據(jù)預(yù)設(shè)獲取方法，獲取所述目標(biāo)碳纖維的目標(biāo)橫斷面樣品；

基于有效填充率對(duì)所述目標(biāo)橫斷面樣品進(jìn)行第一量化分析，獲得所述目標(biāo)碳纖維的微觀量化指標(biāo)；

對(duì)所述目標(biāo)橫斷面樣品進(jìn)行第二量化分析，獲得所述目標(biāo)碳纖維的性能量化指標(biāo)；

根據(jù)獲取的所述目標(biāo)碳纖維的微觀量化指標(biāo)和性能量化指標(biāo)，確定所述目標(biāo)碳纖維的檢測(cè)結(jié)果，并將所述檢測(cè)結(jié)果傳輸?shù)接脩舳诉M(jìn)行顯示；

對(duì)所述目標(biāo)橫斷面樣品進(jìn)行第二量化分析，獲得所述目標(biāo)碳纖維的性能量化指標(biāo)的過程中，還包括：確定所述目標(biāo)碳纖維的表面特征，其步驟包括：

基于電子顯微鏡，獲取所述目標(biāo)橫斷面樣品的第一圖像；

獲取所述第一圖像的外圍區(qū)域，同時(shí)判斷所述外圍區(qū)域中是否存在有效圖像信息，若存在，將所述外圍區(qū)域保留，此時(shí)，所述第一圖像變?yōu)榈诙D像；

否則，對(duì)所述外圍區(qū)域進(jìn)行切割處理，并將切割處理后的外圍區(qū)域進(jìn)行刪除，獲得第二圖像；

對(duì)所述第二圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲得第三圖像；

基于預(yù)設(shè)算法，獲取所述第三圖像中碳纖維的狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息包括：所述碳纖維的橫斷面面積、所述碳纖維的周長、所述碳纖維的直徑所包含的像素?cái)?shù)量；

根據(jù)所述狀態(tài)信息，獲取所述目標(biāo)碳纖維的表面特征，所述表面特征包括：所述目標(biāo)碳纖維的表面形狀、所述目標(biāo)碳纖維的溝槽大小；

其中，根據(jù)所述碳纖維的橫斷面面積、周長和直徑，是基于所述像素?cái)?shù)量及每個(gè)像素點(diǎn)的像素值得到的；

獲取所述目標(biāo)碳纖維的表面形狀的步驟包括：

基于獲得的所述第三圖像，將所述第三圖像進(jìn)行區(qū)域塊劃分處理，且確定所有區(qū)域塊中的當(dāng)前區(qū)域塊中碳纖維的纖維數(shù)量和每個(gè)碳纖維在所述區(qū)域塊中的位置信息；

同時(shí)，確定每個(gè)所述碳纖維的纖維形狀，并根據(jù)確定的所對(duì)應(yīng)的每個(gè)碳纖維的位置信息，自動(dòng)根據(jù)所述纖維形狀截取所述碳纖維的二維邊框；

對(duì)所述二維邊框進(jìn)行預(yù)設(shè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，并對(duì)構(gòu)成的連接線進(jìn)行預(yù)設(shè)標(biāo)注，所述預(yù)設(shè)標(biāo)注是根據(jù)所述連接線上的每個(gè)連接點(diǎn)經(jīng)過對(duì)應(yīng)的碳纖維位置上的像素點(diǎn)的像素大小決定的，所述像素大小與對(duì)應(yīng)的連接線的預(yù)設(shè)標(biāo)注成正比關(guān)系；

對(duì)獲取的每個(gè)所述碳纖維的所有連接線進(jìn)行顯著性顯示，進(jìn)而獲得所述第三圖像顯著性顯示；

根據(jù)所述第三圖像顯著性顯示結(jié)果，來獲得所述目標(biāo)碳纖維的表面形狀。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述目標(biāo)碳纖維的溝槽大小的步驟包括：

確定所述第三圖像中所有溝槽線條；

基于預(yù)先存儲(chǔ)的切點(diǎn)數(shù)據(jù)庫，確定所述溝槽線條的切點(diǎn)信息；

根據(jù)相鄰切點(diǎn)信息，確定所述溝槽大小。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)所述外圍區(qū)域進(jìn)行切割處理的步驟如下：

確定所述外圍區(qū)域的區(qū)域輪廓，并對(duì)所述區(qū)域輪廓進(jìn)行點(diǎn)分割，確定獲得的每個(gè)線段基于標(biāo)準(zhǔn)輪廓的偏離角度；

將偏離角度小于或等于預(yù)設(shè)角度的第一線段進(jìn)行保留，獲取偏離角度大于預(yù)設(shè)角度的第二線段，并確定所述第二線段是偏向所述標(biāo)準(zhǔn)輪廓內(nèi)部還是偏向所述標(biāo)準(zhǔn)輪廓外部；

若是，偏向所述標(biāo)準(zhǔn)輪廓內(nèi)部，確定構(gòu)建所述第二線段相鄰的標(biāo)準(zhǔn)線段，并構(gòu)成線段區(qū)域，確定所述線段區(qū)域內(nèi)是否存在有效像素值，若存在，將所述第二線段進(jìn)行向外偏移處理，直到所述線段區(qū)域內(nèi)不包含所述有效像素值；

若是，偏向所述標(biāo)準(zhǔn)輪廓外部，確定構(gòu)建所述第二線段相鄰的標(biāo)準(zhǔn)線段，并構(gòu)成線段區(qū)域，確定所述線段區(qū)域內(nèi)是否存在有效像素值，若不存在，將所述第二線段進(jìn)行向內(nèi)偏移處理，直到所述線段區(qū)域與有效像素值的最短距離小于預(yù)設(shè)距離；

通過對(duì)所有第二線段進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)保留的第一線段構(gòu)成最終區(qū)域輪廓，并基于所述最終區(qū)域輪廓進(jìn)行切割處理。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)所述區(qū)域輪廓進(jìn)行點(diǎn)分割，確定獲得的每個(gè)線段基于標(biāo)準(zhǔn)輪廓的偏離角度的過程中包括：確定分割點(diǎn)的合理性，其步驟包括：

基于標(biāo)準(zhǔn)二維坐標(biāo)，確定每個(gè)分割點(diǎn)的坐標(biāo)(x,y)；

根據(jù)公式(1)，確定每個(gè)分割點(diǎn)基于第三圖像的權(quán)重值g(x,y)；

其中，d_x表分割點(diǎn)在x軸的像素值；d_y表分割點(diǎn)在與y軸的像素值；δ表示基于所有分割點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差；s表示分割點(diǎn)在第三圖像中位置信息；

對(duì)所述權(quán)重值g(x,y)進(jìn)行判斷處理，并確定所述分割點(diǎn)是否合理，當(dāng)所述權(quán)重值g(x,y)大于或等于預(yù)設(shè)值時(shí)，判定所述分割點(diǎn)合理，并將所述分割點(diǎn)保留；

否則，將所述分割點(diǎn)刪除。