[发明专利]一种基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法、系统及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述方法具体包括步骤：

获取待处理裂缝图像，并对所述待处理裂缝图像进行图像处理，形成裂缝图像矩阵；

对所述裂缝图像矩阵进行提取，处理并细化所提取到的裂缝图像；

所述对所述裂缝图像矩阵进行提取的步骤具体包括：

所述裂缝图像矩阵通过采用自定义阈值的范围分割for循环和if判定形成预处理裂缝图像矩阵；

提取所述预处理裂缝图像矩阵中与裂缝无关的背景层为第一裂缝矩阵，提取所述预处理裂缝图像矩阵中的裂缝和所述第一裂缝矩阵所在背景层的图像矩阵为第二裂缝矩阵；

对所述第一裂缝矩阵和所述第二裂缝矩阵进行中值滤波处理，取所述第一裂缝矩阵与所述第二裂缝矩阵的交集为第三裂缝矩阵；

对所述第三裂缝矩阵进行中值滤波处理，得到提取后的滤波图像矩阵；

所述处理并细化所提取到的裂缝图像的步骤具体包括：

构建第一结构元素矩阵，结合所述第一结构元素矩阵对提取的图像矩阵进行膨胀化处理；

构建第二结构元素矩阵，结合所述第二结构元素矩阵将经过膨胀处理之后的裂缝图像矩阵中的数值互换，进行腐蚀处理；

对腐蚀处理后的图像矩阵进行形态学的细化处理，提取裂缝和背景；裂缝为白色，背景为黑色；

将细化后的裂缝图像生成裂纹图像，保存所述裂纹图像中多裂缝的交叉点，消除所述交叉点；

判定提取每一条裂缝的坐标矩阵，形成多个裂缝坐标矩阵并存储于元胞数组中，将所述元胞数组中的坐标矩阵转化为字符串矩阵，并将所述字符串矩阵生成文本信息；

导入所述文本信息，根据初始裂缝图像信息重新连接所述文本信息中的交叉点图像，生成裂纹几何模型。

2.根据权利要求1所述的基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述将细化后的裂缝图像生成裂纹图像，保存所述裂纹图像中多裂缝的交叉点，消除所述交叉点的步骤具体包括：

建立循环判定函数，对经过细化处理后的图像进行判定；

通过判定处理，保存交叉点，并切断裂纹处的交叉。

3.根据权利要求1所述的基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述判定提取每一条裂缝的坐标矩阵，形成多个裂缝坐标矩阵并存储于元胞数组中，将所述元胞数组中的坐标矩阵转化为字符串矩阵，并将所述字符串矩阵生成文本信息的步骤具体包括：

采取连通域函数，判定裂纹连通域，对裂纹进行标记；

以区域标号的最大值，分别提取从1到最大值的坐标矩阵；

将提取到的坐标矩阵存储于元胞数组中，根据ABAQUS读入PYTHON脚本文件的规则，将元胞数组中的坐标矩阵分别转化为字符串矩阵，再采用dlmwrite写出到文本信息。

4.根据权利要求1所述的基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述导入所述文本信息，根据初始裂缝图像信息重新连接所述文本信息中的交叉点图像，生成裂纹几何模型的步骤具体包括：

将所述文本信息全部复制，粘贴到与初始裂缝图像修改部分对应的位置；

根据所述初始裂缝图像信息，对裂纹的交叉点图像进行重新连接，生成裂纹几何模型。

5.根据权利要求1所述的基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述待处理裂缝图像通过CT扫描、高倍摄影、直接拍摄或者素描裂纹的方式获取。

6.根据权利要求1所述的基于图像的ABAQUS二维裂纹建模方法，其特征在于，所述存储坐标矩阵的元胞数组中最小裂纹尺寸为单位1，根据需要对坐标矩阵进行放大和缩小。