[发明专利]一种基于图像的孔隙特征计算方法

权利要求书

1.一种基于图像的孔隙特征计算方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1：获取目标材料的包含孔隙与骨架的微观二值图像，所述微观二值图像为通过数字成像技术获取的离散数字图像，识别骨架和孔隙各自区域；

步骤2：计算每个孔隙像素与最近骨架像素的距离，并将最近距离数值标记在其对应位置；使用以所计算出的距离中最大值所标记的位置为圆心，以该最大值为半径的球体对数字图像中的孔隙进行填充；

步骤3：若所用球体与骨架区域发生干涉，则在当前圆心不断缩减半径值来继续填充，直至所用球体与骨架不发生干涉；填充完毕后更新图像，将填充部分划归为骨架，孔隙未填充部分仍划归孔隙部分，并记录本次填充所用球体半径；

步骤4：重复步骤2～步骤3，直至所有孔隙均被填充，即此时全图为骨架；统计每次填充所用球体的不同半径及对应数量，获得目标材料的微观孔隙结构特征参数。

2.根据权利要求1所述的基于图像的孔隙特征计算方法，其特征在于：所述步骤1中，微观二值图像是通过数字图像处理软件Imagej对孔隙材料的细观图像中孔隙部分进行分割后得到的图像，即图像中只包含孔隙与骨架两部分。

3.根据权利要求1或2所述的基于图像的孔隙特征计算方法，其特征在于：所述步骤4中，统计填充过程所用不同半径球体及其数量，具体计算方法如下：

将所用球体按半径降序排列，序列首位为最大半径，得到半径数组{r_i|i＝1,2,…,n},以及与半径数组每个元素对应的球体数量数组{k_i|i＝1,2,…,n}；其中r_i,k_i分别为第i个半径值和该半径球体的数量，n表示n种不同半径球体；

计算不同半径孔隙体积累积占比ψ_i，形成体积累加数组{ψ_i|i＝1,2,…,n}：

计算不同半径孔隙面积累积占比形成面积累加数组

根据图像分辨率对半径数组进行换算，即1个像素的长度换算为步骤1所获图像在单位长度上像素数目的倒数；将换算后的半径数组和体积、面积累加数组整合即得到目标材料孔隙特征参数。