专利名称：一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法
技术领域：
本发明涉及非织造材料纤维测试技术领域，特别是涉及一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法。
背景技术：
纤维取向作为非织造材料的重要结构指标，反映非织造材料力学性能的各向异性，可部分决定材料的性能、生产工艺以及应用领域。因此，准确获取纤维的取向信息具有极其重要意义。现有测试非织造材料纤维取向的方法主要有直接方法(如原点张力法、显微镜或投影仪直接观察计算法等)和间接方法(如力学各向异性法、微波法以及激光散射法等)两大类。这些方法虽然可靠，但要实现材料纤维取向在0 180度范围内的全角度分布，却费时费力，效率较低，且无法从结构上分析纤维的取向度。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，能够实现非织造材料在0 180度全角度范围内的纤维取向分布。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，包括以下步骤:(I)获取同视野多层多焦面非织造材料显微图像的实时融合图像；(2)对获取的融合图像提取纤维单像素边缘；(3)计算纤维段的取向角；(4)统计得到非织造材料的全角度纤维取向分布。所述步骤(2)中采用Canny算子进行边缘检测，并采用自动全局阈值迭代法对融合图像进行分割，再经细化处理得到纤维的单像素双边缘。所述步骤(3)中利用直线判断算法将纤维交叉部分的边缘断开，得到独立的纤维段边缘；然后跟踪纤维段并利用纤维边界曲线积分算法计算纤维段双边缘的取向角。所述纤维边界曲线积分算法采用的弯曲纤维段的取向积分为
权利要求
1.一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)获取同视野多层多焦面非织造材料显微图像的实时融合图像； (2)对获取的融合图像提取纤维单像素边缘； (3)计算纤维段的取向角； (4 )统计得到非织造材料的全角度纤维取向分布。
2.根据权利要求1所述的利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用Canny算子进行边缘检测，并采用自动全局阈值迭代法对融合图像进行分割，再经细化处理得到纤维的单像素双边缘。
3.根据权利要求1所述的利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，所述步骤(3)中利用直线判断算法将纤维交叉部分的边缘断开，得到独立的纤维段边缘；然后跟踪纤维段并利用纤维边界曲线积分算法计算纤维段双边缘的取向角。
4.根据权利要求3所述的利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，所述纤维边界曲线积分算法采用的弯曲纤维段的取向积分为
5.根据权利要求1所述的利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，所述步骤(4)中以15度为间隔，统计O 180度范围内落在预设角度范围内的相对纤维段数，最终获得以取向角0为横坐标，落在预设角度范围内的相对纤维段数为纵坐标的纤维取向分布图。
6.根据权利要求1所述的利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的取向分布包括纯粹纤维取向FO和加固成片状材料后的纤维取向W)。
全文摘要
本发明涉及一种利用多焦面图像融合测试非织造材料纤维取向分布的方法，包括以下步骤获取同视野多层多焦面非织造材料显微图像的实时融合图像；对获取的融合图像提取纤维单像素边缘；计算纤维段的取向角；统计得到非织造材料的全角度纤维取向分布。本发明能够实现非织造材料在0～180度全角度范围内的纤维取向分布。
文档编号G01N21/84GK103091324SQ20131001351
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者王荣武, 李彩兰, 吴海波, 殷保璞, 靳向煜 申请人:东华大学