81。接著，各種程序中，從二值圖像G21減去所提取纖維束的前景像素，制作差分 圖像G9。
[0108] 并且，各種程序中將更改取向檢測濾波器F的參數(shù)，進(jìn)而對差分圖像G9再次執(zhí)行圖 像分析處理（SP3~SP8)，制作第二纖維束提取圖像G82。最后，就CPU11而言，通過合成第一 纖維束提取圖像G81和第二纖維束提取圖像G82來制作合成圖像G83,結(jié)束本處理。
[0109] ⑷圖像
[0110] 圖10表示作為執(zhí)行上述的圖像分析處理的結(jié)果而實(shí)際得到的各圖像的具體例。X 射線CT圖像G11為通過輸入部12輸入的表示三維編織的織物的圖像。X紗線圖像G12是從X射 線CT圖像G11中的織物僅提取取向?yàn)閄方向的纖維束來制作的圖像。Y紗線圖像G13是從X射 線CT圖像G11中的織物僅提取取向?yàn)閅方向的纖維束來制作的圖像。Z紗線圖像G14是從X射 線CT圖像G11中的織物僅提取取向?yàn)閆方向的纖維束來制作的圖像。
[0111]此外，取向合成圖像G15是將X紗線取向圖像G16、Y紗線取向圖像G17和Z紗線取向 圖像G18合成而制作的表示織物整體的取向的圖像。X紗線取向圖像G16是表示取向?yàn)閄方向 的纖維束的中心的圖像。Y紗線取向圖像G17是表示取向?yàn)閅方向的纖維束的中心的圖像。Z 紗線取向圖像G18是表示取向?yàn)閆方向的纖維束的中心的圖像。
[0112] (5)本實(shí)施方式所帶來的效果
[0113] 如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式中的圖像分析裝置和程序，使得根據(jù)通過三維編織或 平織（或其他編織方法）制作的織物的X射線CT圖像，對各纖維束的取向進(jìn)行自動分析，因 此，基于分析結(jié)果，能夠容易地評價由該織物形成的CMC的強(qiáng)度。此外，即使是解像度比較低 的X射線CT圖像也能夠分析出各纖維束的取向，因此能夠縮短X射線CT圖像的拍攝時間。因 此能夠用于產(chǎn)品檢查中。
[0114] 符號說明
[0115] 1 圖像分析裝置
[0116] 11 CPU
[0117] 12 輸入部
[0118] 13 記錄部
[0119] 14 顯示部
[0120] 15 存儲器
[0121] 151二值化處理部
[0122] 152取向推定處理部
[0123] 153中心提取處理部
[0124] 154高精度化處理部
[0125] 155纖維束連接處理部
[0126] 156蜿蜒判斷處理部
[0127] 157纖維束提取圖像制作處理部
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種圖像分析裝置，其特征在于，是根據(jù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的三維圖像來分析纖維 束的取向的圖像分析裝置，具備： 輸入部，輸入所述三維圖像， 二值化處理部，將所輸入的所述三維圖像二值化并取得二值圖像， 取向推定處理部，基于具有對檢測截面的形狀賦予各向異性的參數(shù)的取向檢測濾波 器，推定所述二值圖像中的前景像素的各自的取向， 中心提取處理部，基于所述取向檢測濾波器，從推定出所述取向的前景像素群提取表 示纖維束的中心的中心像素， 纖維束連接處理部，對所提取的所述中心像素群，將表示相同或類似的取向的中心像 素視為相同的纖維束，將表示相同的纖維束的所述中心像素彼此連接，以及 蜿蜒判斷處理部，計(jì)算表示所述連接的相同的纖維束的中心像素群的蜿蜒量。2. 如權(quán)利要求1所述的圖像分析裝置，其特征在于， 所述取向推定處理部使所述取向檢測濾波器的姿態(tài)控制角在所述前景像素上變化，探 索由所述取向檢測濾波器表示的函數(shù)和表示所述前景像素的函數(shù)的卷積積分值成為最大 的姿態(tài)控制角，將所述卷積積分值成為最大的姿態(tài)控制角時的所述取向檢測濾波器的濾波 器軸方向推定為所述前景像素的取向。3. 如權(quán)利要求1或2所述的圖像分析裝置，其特征在于， 所述中心提取處理部使所述取向檢測濾波器在所述前景像素群上相對于所推定的所 述取向方向垂直地移動，探索由所述取向檢測濾波器表示的函數(shù)和表示所述前景像素群的 函數(shù)的卷積積分值成為最大的所述取向檢測濾波器的位置，提取與所述卷積積分值成為最 大的所述取向檢測濾波器的位置對應(yīng)的所述前景像素群上的像素，作為所述中心像素。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的圖像分析裝置，其特征在于， 所述纖維束連接處理部對于所述中心像素群將表示相同或類似的取向方向且連續(xù)的 中心像素群分別進(jìn)行分組，向著與經(jīng)分組的所述中心像素群的起點(diǎn)或終點(diǎn)的像素取向相同 的方向延伸探索區(qū)域，當(dāng)所延伸的探索區(qū)域重疊時，將屬于不同組的所述起點(diǎn)或終點(diǎn)的像 素視為表示相同的纖維束的像素，通過將所述起點(diǎn)或終點(diǎn)的像素連接，使表示相同的纖維 束的所述中心像素彼此連接。5. 如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的圖像分析裝置，其特征在于， 所述蜿蜒判斷處理部對于所述表示相同的纖維束的中心像素群，基于最小二乘法來計(jì) 算近似直線，并且將所計(jì)算的近似直線適用于所述中心像素群，計(jì)算從所述中心像素群中 的每一個直至所述近似直線的法線的距離中的最大值，作為蜿蜒量。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的圖像分析裝置，其特征在于，具備高精度化處理部， 在所述中心提取處理部從所述前景像素群提取所述中心像素后，所述高精度化處理部基于 所述取向檢測濾波器和梯度法修正所述中心像素的各自的取向。7. 如權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的圖像分析裝置，其特征在于，具備纖維束提取圖像 制作處理部，在所述纖維束連接處理部將所述中心像素彼此連接后，所述纖維束提取圖像 制作處理部附加表示纖維束的所述前景像素，制作纖維束提取圖像。8. 如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的圖像分析裝置，其特征在于， 所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的三維圖像是利用X射線CT裝置拍攝由三維編織或平織而成的 織物而得到的圖像。9. 一種程序，是根據(jù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的三維圖像來分析纖維束的取向的程序，使計(jì) 算機(jī)執(zhí)行下述步驟： 第一步驟，輸入所述三維圖像， 第二步驟，將所輸入的三維圖像二值化，取得二值圖像， 第三步驟，基于具有對檢測截面的形狀賦予各向異性的參數(shù)的取向檢測濾波器，推定 所述二值圖像中前景像素的各自的取向， 第四步驟，基于所述取向檢測濾波器，從推定出所述取向的前景像素群提取表示纖維 束的中心的中心像素， 第五步驟，對于所提取的所述中心像素群，將表示相同或類似的取向的中心像素視為 相同的纖維束，將表示相同的纖維束的所述中心像素彼此連接， 第六步驟，計(jì)算所述連接的表示相同的纖維束的中心像素群的蜿蜒量。10. 如權(quán)利要求9所述的程序， 在所述第四步驟之后，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行第七步驟，即基于所述取向檢測濾波器和梯度法 修正所述中心像素的各自的取向， 在所述第五步驟之后，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行第八步驟，即附加表示纖維束的所述前景像素，制 作纖維束提取圖像。
【專利摘要】本發(fā)明的課題為，提出能夠根據(jù)CMC的三維圖像容易地分析纖維束的取向的圖像分析裝置和程序。解決方法為，一種圖像分析裝置，其特征在于，是根據(jù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的三維圖像來分析纖維束的取向的圖像分析裝置，具備：輸入部，輸入三維圖像；二值化處理部，將所輸入的三維圖像二值化并取得二值圖像；取向推定處理部，基于具有對檢測截面的形狀賦予各向異性的參數(shù)的取向檢測濾波器，推定二值圖像中的各前景像素的取向；中心提取處理部，基于取向檢測濾波器，從推定出取向的前景像素群提取表示纖維束的中心的中心像素；纖維束連接處理部，對于所提取的中心像素群，將表示相同或類似的取向的中心像素視為相同的纖維束，將表示相同的纖維束的中心像素彼此連接；蜿蜒判斷處理部，計(jì)算所連接的表示相同的纖維束的中心像素群的蜿蜒量。
【IPC分類】G01N23/04
【公開號】CN105593669
【申請?zhí)枴緾N201480053930
【發(fā)明人】菱田寬之, 稻垣宏一, 中村武志, 山內(nèi)雄太, 鈴木宏正, 道川隆士, 大竹豐
【申請人】株式會社Ihi, 國立大學(xué)法人東京大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年9月29日
【公告號】WO2015046534A1