[发明专利]一种相对面密度的光学算法

摘要

本发明涉及一种由纤维或细薄物体组成的层状集合体相对面密度的光学测量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、用均匀光源照射层状纤维集合体材料，利用数码成像技术获取试样的透射光数字灰度图像；第二步、计算层状集合体上任一点的相对面密度；或者计算层状集合体上任一个区域的平均面密度的相对值。运用本发明算法获得的纤维层相对面密度更加精确，从而为精确测量分析纤维长度分布、纤维或细薄物体堆砌成的层状材料结构和性能打下了基础。

主权项

1.一种相对面密度的光学算法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、获取由纤维或其他高分子物体堆砌而成的层状材料试样，用均匀光源照射层状材料试样，利用数码成像技术获取层状材料试样的透射光数字灰度图像；第二步、或者用公式(1)计算层状材料试样任一点的相对面密度Wr，即m行n列的透射光数字灰度图像矩阵中第i行第j列的像素点上材料层的面密度Wij与该层状材料试样最厚点的面密度Wmax的比值：式中，R∞为所测纤维或其他高分子物体堆砌到无穷厚时的反射率，是纤维或其他高分子物体自身的光学参数；Tij＝Iij/A为第i行第j列像素点处纤维层的透射率，A为该数字灰度图像中无纤维处像素点的灰度值，等于入射光强度，Iij为第i行第j列的像素点的灰度值即透射光强度；Tmax为该试样最厚处的透射率；或者计算层状材料试样任一个区域平均面密度的相对值Wr，即计算第x个区域平均面密度Wij与该试样最厚区域平均面密度Wmax的比值，包括以下步骤：(1)试样的数字灰度图像划分为N个不同区域，N≥2，每个区域的数字灰度图像均为m行n列的灰度值矩阵；(2)计算任意一个区域即第x个区域的相对面密度Wr，x＝1,…，N；设第x个区域的数字灰度图像上第i行第j列的像素点的透射率为Tij，厚度最大区域的数字灰度图像上第i行第j列的像素点的透射率为Tmaxij，则用公式(2)计算第x个区域的相对平均面密度Wr：