基于数字图像处理材料均匀性定量表征

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料．与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书沙fZ．I≥．J乙本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文

2、的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生签名：导师签名：中文摘要材料的均匀性影响着材料的物理性质、化学性质和内部结构等，进而对材料使用的长久性、持续性、稳定性等都有深远意义。目前，国内外学者对材料均匀性的研究相对较少，并且研究对象都局限在对一种或两种材料上，并不能推广到其它材料的均匀性表征上。本文通过对已经获得的石墨化学镀铜纳米镀层的SEM、TEM图像进行

3、分析研究，通过数字图像处理技术与统计分析，找出适用于更多材料的基于数字图像处理技术的均匀性定量表征方法。本文的主要工作：1、对石墨化学镀铜的纳米镀层的SEM、TEM图像进行图像预处理，并基于40rim石墨颗粒表面镀铜TEM图像的特征，设计了一种局部的OTSU二值化方法。2、对二值图像进行形态学处理，通过找出目标颗粒的连通域进行标记，来定位出目标颗粒，并计算出相关的参数。3、基于图像处理技术已经处理的结果，选择“颗粒面积比”与“颗粒数量”的变异系数这两个指标，设计出第一种均匀性定量表征的方法。4、设计了一种新的均匀性定量表征方法，即在对材料截

4、面图像已经通过上述图像处理的基础上，选择目标颗粒之间的距离作为指标。分析不同种类的材料截面图像可能出现的特征，对图像进行聚类分析。并计算“类内距离’’、“类内平均距离与类间距离”变异系数及目标颗粒聚类的范围在整幅图像上的偏差共同作为表征材料截面目标颗粒分布的均匀指标。5、利用上述两种方法来对本文的石墨化学镀铜的纳米镀层的SEM、TEM图像匀性进行定量表征，两种方法得出的结果一致，并都与感官分析上一致。6、将这两种方法应用到了沥青混料截面、泡沫铝泡体的均匀性定量表征中，两种方法的表征结果与感官分析及学者的研究成果基本一致，说明本文的两种方法在

5、事实上都具有一定的可行性。关键词：材料截面，石墨化学镀铜，图像处理，变异系数，均匀性定量表征AbstractTllehomogeneity。fthematerial抵ctsthephysicalpropenics’chemicalproperties,intern‘alstructureofthemuasitenriga，l’whrsicishtehntasfstarab-renaitcyhinaIgIdsigtnhieficlaiknece．Aotftthheematerialsabouttheirlongtimeuslng'pe娜唧㈧‘

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