[发明专利]材料的多尺度均匀度分析

说明书

本发明公开了一种用于表征材料均匀度的方法，该方法包括：选择用于测量材料的图像的感兴趣区域内的均匀度的一组尺度；抑制图像中小于在一组尺度内所选择的感兴趣尺度的特征；将图像分割成与感兴趣尺度相等的小块；以及计算每个小块内的均匀度值。

背景技术

可分析材料的所选择物理属性以确定该材料的均匀度，继而能够在特定产品应用中提供关于材料外观和功能性的有用信息。用于分析和确定均匀度的方法依赖于图形标准和人类专家的判断，但此类定性方法缺乏精度，并且不能在产品制造时实时利用。

光学方法已被用于实时测量材料的物理特性。然而，事实证明基于这些测量快速评估材料的总体均匀度具有难度，因为一些不均匀因素存在于小尺度中，而另一些不均匀因素则仅在较大尺度中较为明显。

发明内容

实施方案列举

A.一种用于表征材料均匀度的方法，该方法包括：选择用于测量所述材料的图像的感兴趣区域内的均匀度的一组尺度；抑制所述图像中小于在所述一组尺度内所选择的感兴趣尺度的特征；将所述图像分割成与所述感兴趣尺度相等的小块；以及计算每个小块内的均匀度值。

B.根据实施方案A所述的方法，其中抑制所述特征包括用低通滤波器处理所述图像。

C.根据实施方案A至B所述的方法，其中所述低通滤波器包括截止频率等于所述感兴趣尺度的预定部分的箱式滤波器。

D.根据实施方案A至B所述的方法，其中所述低通滤波器包括二维高斯核。

E.根据实施方案A至D中任一项所述的方法，其中通过确定所述小块的所选择特性中的标准偏差、四分位距(IQR)、中位绝对偏差或信息熵中的至少一者来计算所述均匀度值。

F.根据实施方案E所述的方法，其中所述小块的所选择特性包括传输穿过所述小块的光或在包括所述小块的材料表面上反射的光的强度。

G.根据实施方案E所述的方法，其中通过确定传输穿过所述小块的光的强度的四分位距(IQR)来计算所述均匀度值。

H.根据实施方案A至G中任一项所述的方法，还包括在去除所述特征之前将所述感兴趣区域缩放至预定尺寸。

I.根据实施方案A至H中任一项所述的方法，还包括在去除所述特征之前校准所述感兴趣区域。

J.根据实施方案A至G中任一项所述的方法，还包括聚集所述小块的所述均匀度值，以确定所述感兴趣区域的均匀度值。

K.根据实施方案A至J中任一项所述的方法，还包括聚集位于所述感兴趣区域内的所选择的小块阵列的所述均匀度值，以提供所述感兴趣区域的均匀度值。

L.根据实施方案A至L中任一项所述的方法，其中所述材料选自织造物、非织造物、纸材、涂料、聚合物膜以及它们的组合。

M.根据实施方案L所述的方法，其中所述材料为非织造物。

N.根据实施方案A至M中任一项所述的方法，其中通过使光传输穿过所述材料或在包括所述感兴趣区域的所述材料的表面上反射光来获取所述图像。

O.根据实施方案N所述的方法，其中通过使光传输穿过所述材料到达光学接收装置来获取所述图像。

P.一种用于表征材料均匀度的方法，该方法包括：通过使光传输穿过所述材料到达光学接收装置来获取所述材料感兴趣区域的图像；选择用于测量所述感兴趣区域内的均匀度的一组有刻度的尺度；用低通滤波器与所述图像作卷积，以抑制所述图像中小于在所述一组有刻度的尺度内所选择的感兴趣尺度的特征；将所述图像分割成与所述感兴趣尺度相等的小块，其中每个所述小块包括像素阵列；以及确定所述阵列中所述像素的光强度标准偏差，以计算每个小块内的均匀度值。