基于圖像分析的聚合物混合物分散相特征參數(shù)提取與研究.pdf

1、隨著材料科學(xué)的發(fā)展，聚合物混合物材料在人類的生產(chǎn)生活中應(yīng)用越來越廣泛。材料的成分、結(jié)構(gòu)及性能之間有著直接的聯(lián)系。因此，提取并研究聚合物混合物材料分散相的特征參數(shù)對于分析其性能有著重要的意義。長期以來，聚合物混合物分散相的特征參數(shù)都是采用人工測量的方法。本文基于不同的聚合物混合物材料分散相的微觀結(jié)構(gòu)圖像，在 MATLAB 環(huán)境下編程提取其特征參數(shù)，研究其微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)和尺寸分布規(guī)律。 1．論述數(shù)字圖像處理的方法、特點，分析了聚合物混

2、合物材料分散相微觀結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像處理的總體要求。 2．利用平滑、銳化、卷積濾波、邊緣提取、圖像分割、細(xì)化等數(shù)字圖像處理技術(shù)，結(jié)合MATLAB圖像處理工具箱，編程對聚丙烯/蒙脫土、聚酰胺/碳黑和聚碳酸酯/碳黑材料微觀結(jié)構(gòu)的TEM灰度圖像進(jìn)行圖像分析，得到了需要的二值圖像。 3．基于圖像分析得到的聚丙烯/蒙脫土納米復(fù)合材料蒙脫土片層微觀結(jié)構(gòu)二值圖像設(shè)計蒙脫土顆粒數(shù)目、周長、面積、Feret直徑的提取方案，編程提取了以上參數(shù)，可

3、知蒙脫土顆粒在聚丙烯基體中形狀近似于橢圓，尺寸服從正態(tài)分布。 4．基于圖像分析得到的聚酰胺/碳黑、聚碳酸酯/碳黑材料碳黑聚集態(tài)顆粒微觀結(jié)構(gòu)二值圖像設(shè)計碳黑聚集態(tài)顆粒當(dāng)量直徑、平均直徑、加權(quán)平均直徑、碳黑顆粒平均直徑等參數(shù)的提取方案，編程提取了以上參數(shù)，得知碳黑聚集態(tài)顆粒在聚酰胺和聚碳酸酯基體中形狀近似于橢圓，尺寸分別服從雙峰分布和正態(tài)分布。 5．在MATLAB環(huán)境下構(gòu)建了不同聚合物混合物分散相特征參數(shù)的提取系統(tǒng)，實現(xiàn)了參