第ｌ期２００９年３月
纤维复合材料ＦｍＥＲＣｏⅣ呼ＤＳｌｌⅡ强
Ｎｏ．１２９
ＭⅡ．．２００９
复合材料孔隙率检测方法的比较研究
刘井红１，一，吴晓青２，郭启微２
（１．鄂尔多斯职业学院理化生系，内蒙古鄂尔多斯０１７０００）（２．天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室，天津３００１６０）
ｔ艚ｈ叩、ＩＩ越萨惴、眦和Ｖｉ舳ａｌ
Ｃ伽Ｉ阳ｒｉｓｏｎ
摘要针对纤维增强复合材料制件中孔隙率测量的问题，采用了基于显微镜照相法的四种图像处理方法即ＰＩｎ
ｃ对同一图片中孔隙率的确定进行了比较研究。结果表明，使用Ｐｈｏｔ０幽叩计算孔
隙率是一种适合于纤维增强复合材料孔隙率测量的方法。关键词孔隙率；显微镜照相；图像处理
０ｆ
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统来确定［１ｏｌ。随着计算机水平的不断发展，运用计
１
引言
算机图像处理软件，操作者可根据需要划分网格或对孔隙进行边缘检测，便捷地解决了由于人工标定网格而带来的问题。本实验对Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ、ｈｍ萨
复合材料的性能与其孔隙率有着密切的关系，通常孔隙率越高，抗疲劳能力越低，对水的渗透和大
气的作用越敏感。孔隙的存在不仅对层间剪切强度
有显著影响，而且也影响材料的抗压强度和横向弯
酬、Ｍ砒ｌａｂ和Ｖｉｓｕａｌ
Ｃ四种图像处理软件中孔隙率
的计算进行了比较研究。为了便于比较，本实验中分别采用各图像处理软件对同一图片中孔隙率进行了计算。
曲强度【ｌ－７ｌ。Ｇ｝ｌｏｉ赋恻研究了孔隙对力学性能的影
响，指出孔隙含量每增加１％，弯曲和层间强度降低１０％，其中弯曲模量下降５％左右。孔隙含量大于
５％时，裂纹起始被证明是复杂的。Ｈ雌ｒ等旧Ｊ指
出，对于Ａｓ４／３５０２石墨／环氧复合材料，孔隙含量从ｌ％增加到５％．初始的吸湿速率增加至２８０％，平衡气体浓度增加５０％。因此，对复合材料中孔隙率的检测是判断制件质量的一个重要指标和途径。依据现行的显微镜法测纤维增强塑料孔隙含量的标准
２实验部分
将Ｒ聊复合材料制件的横截面用由粗到细砂
纸进行打磨，最后进行抛光处理，然后放在ＯｎＭ．
ＰＵＳ
Ｂ）（５１金相显微镜下观察拍照。
Ｍ
３结果与讨论
３．１传统方法
３３６５一１９８２的不足是，需要在显微镜照片上覆
盖透明方格纸或透明毫米纸来计算试样中的孔隙率，透明方格纸的方格面积需要事先进行人工标定，其过程繁琐。据现有文献报道，孔隙率的检测多数采用金相显微镜照相并利用与之配套的图像分析系
依据传统的显微镜照相法孔隙率检测标准，在
放大１０倍显微镜照片上覆盖透明方格纸或透明毫米纸，记下落在孔隙上的格子数，并以１／４格为最小单位，大于ｌ／４格的记作１／２格，大于ｌ／２格的记作３／４格，大于３／４格的记作ｌ格，则孔隙总面积与显微照片面积之比即为试样孔隙含量。根据该标准，
基金项目：天津市自然科学重点基金赍助项目（憾Ｊｃ皿怩２４铷）
纤维复合材料
２００９年
计算所得孔隙率为３．０６％。
３．２
Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ
３．３咖’Ｉｂｏｌ
Ｉ咖帮‰ｌ图像处理与分析软件目前主要应用
于生物领域的各种电泳胶图的分析，在本实验中利用该软件中“面积”功能，沿着孔隙的轮廓拖动鼠标，最后被线圈封闭的即为孔隙面积，如图２，结果在“Ｒｅｓｕｌｔｓ”窗口里自动显示。同理，运用面积功能求得整张图的面积，结果在“Ｒｅｓｕｌｔｓ”窗口里自动显示，两者的比值即为孔隙率。用该方法求得孔隙率为
３．０６％。３．４
Ｍａｔｌａｂ
在图像处理软件Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ中利用其“显示网格”功能替代透明方格纸或透明毫米纸，如图１，“网格线间隔”和“子网格”可根据需要进行设置。按照显微镜照相法的原理，覆盖在孔隙上的方格面积与显微照片面积之比即为试样的孔隙含量，测得孔隙率为３．０６％。
为了便于说明，将孔隙进行局部放大，如图３（ａ）所示。利用自编的Ｍａｔｌａｂ程序（详见附录）先将原图进行灰度化处理，如图３（ｂ），在此基础上对图形进行二值化处理，并计算图形中白色像素点的个数，从而得出黑色像素点的个数占原图的百分比，即为所求孔隙率，如图４（ａ）。此时孔隙率为３．０５％，阈值为０．２５。在计算过程中由于所选择的阈值不同，从黑色像素点的范围可以看出，二值化处理后的
图ｌ
Ｐ｜ｌｏＩ（，ＢＩｌ叩计算孔隙率
图形与原始图像相比有不同程度的放大或缩小。例如当阈值为０．３时，孔隙率为３．２８％，如图４（ｂ）；当阈值为Ｏ．２时，孔隙率为２．９６％，如图４（ｃ）。
（ａ）原始图像
图２
∞灰度化处理
Ｍａｔｌａｂ计算孔隙率
Ｉ删学Ｍ计算孔隙率
图３
（ａ）阈值：０．２５∞）阙值＝０．３
图４不同阈值的处理结果
（ｃ）嗣值＝０．２
３．５ＶｉｓｕａｌＣ
在此基础上用如上所述的Ｍａｔｌａｂ程序进行计算。本实验中选用Ｋｉｒｓｃｈ算子对图４中的孔隙进行边缘检
测的结果如图６所示，当与３．３中的方法选择相同
利用该方法需要先用Ｖｉｓ砌Ｃ中的边缘检测算
法如ｋ算子、Ｋｉｒｓｃｈ算子等对孔隙进行边缘检测，
ｌ期刘井红等：复合材料孔隙率检测方法的比较研究３ｌ
０．２５时，直接用呲程序计算得到的孔隙率为
３．０６％，而先进行边缘检测再用Ｍａｔｌａｂ程序计算得
的阈值时，得到的结果有很大的差异。当阈值为
到的孑Ｌ隙率为２．８５％，如图６（ａ）；当阈值为０．３时，孔隙率为３．睨％，如图６（ｂ），此时，接近上面得到的结果；当阈值为０．３５时，孔隙率为３．笼％，如图６（ｃ）。
４结语
基于显微镜照相法的原理，使用不同计算方法对同一图片中孔隙率的确定进行了比较，其中，使用
Ｐ｝ｌｏｔｏｓ｝ｌｏｐ计算孔隙率是一种较为简单和适用的方
法。ｈｎａｇｅ酬方法由于需要拖动鼠标封闭孔隙部
分，适用于形状较规则的孔隙，Ｍａｔｌａｂ和ＶｉｓｔｌａｌＣ需
（Ｉ）原始图像
图５
㈣灰度化处理
ｖｉ靴ａｌＣ边缘检测
要先对孔隙进行边缘检测，且阈值的确定需要通过一系列的对比才能得出。
（Ｉ）嗣值＝０．２５彻嗣值＝０．３
图６不同阈值的处理结果
（ｃ）周值＝ｏ．３５
附录
呲边缘检测程序：
［ｍ，ｎ］＝ｓｉｚｅ（Ｐ）；
６９Ⅲｅ（１）；
晒（４），ｉＩｎ出ｏｗ（聊）
ｈｍ啪（ＢＷ）；％白色所占的比例
参考文献
［１］Ｌ山啊ｈ
ＳＡ加ＰＥ
Ｐ＝酬（’图名．ｂｍｐ’）；
Ｉ＝ｉＩｌｌｒｅａｄ（’图名（ｙ１Ｊ出）．Ｂ御’）；
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ｉＩｌｌ跗五－
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［２］ＡｂｒａＩ啪Ｄ，ＭｃＵＩ珥掣Ｒ，ｈｒ嘣训硼ｉＩＩＩｏ谢汕删讪０ｆｂｑＩＩｉｄ
叫ｅｃｔｉ册ｌｏａｃｌＩｉｅ＂ｎ叫ｌｄｉｎ铲ＷｉｍｍｉｒＩｉＩ删啪删ｃｏｌｌｌ砷８ｎｄｆ血ｗＨ
—６）：５３３—５３９．
［３］陈平。陈辉．孔隙率对纤维复合材料电学性能和力学性能的影
响［Ｊ］．纤维复合材料，１９９ｌ，８（２）：１５一１９．
砌，蛳岫陆Ａ：Ａｐｐ蹦鼬撇ａｎｄ‰血ｎＩｒｉＩｌｇ，１９９８，２９（５
ｖｄｄｓ。Ⅲｌｄ
Ｐｓ＝Ｉｇｂ２删（Ｉ）；％灰度化后的数据存人数组
丘ｇｕｒｅ（２），ｉｒｎｓｈｏｗ（Ｐｓ）％显示灰度化后的图像，也是均衡化前的样品丘ｇｕ陀Ｎ０
２
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【６］
ＪＩｌｄｄ
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ＧＰ（ｋ＋１）＝ｋ１１９Ｉｌｌ（６ｌｌｄ（Ｐｓ＝＝ｋ））／（ｍ＊ｎ）；％计算每级灰度出现的概率，将其存入ＧＰ中相应位置
ｅ耐
ｌＴ啪Ｉ－ⅢＩｉｃａｌ芦ｏｐｅｍ∞［Ｊ］．Ｊ眦ｒＩｌＢｌ０ｆｃ‘柚ｐｏ日ｉｋＭ吐ｅｒｉａＩＢ。
１９８７，２ｌ（５）：４２ｌ一４４０．
［５］Ｇｎｒｄａｌｚ，１ｈｍｓｉｍＡＰ，Ⅸ留啪ｓＢ．Ｅ肪ｃＩｓｄｐｌ＿ｎ耐１１９ｉＩｘｈ圮ｅｄｄｅ—
ｆ确∞ｌａｌＴＩｉｔｌａｔｅ帕畔：ｉ１１ｌｄ硼五１ｗｔ诎如ｌｇｌｈ【Ｊ］．副ｕ咀，ＥＪ酬，１９９１．２７（４）：３９—４９．
Ｎ侧，骶咖ＷＷ．ＷｄＢ
（１）：１０一１４．
州∞０ｆ咖删她一∞硐枷ｓＢｌ［Ｊ］．舢删．１９７８，１４
影响因素的研究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，加ｃ１３（２）：２５—２６．
ａｎｄ岫ｄ豳∞ｔＩｌｅ嗽熵衄ｌ
［７］刘弘，王玉林，万怡灶．聚乙烯纤维增强有机玻璃复合材料性能
［８］Ｉ舳砖ｓＲ．嘞《ｖ讪ｃｏｎｔ酬∞ｔｌｌｅ懈岫ｉｃａＩｐＩ口ｐ呵妇ａｆ督
［９］Ｈａ叩ＢＤ．ｓｔ丑ａｂｃＨ．Ｑ啪ＲＳ．Ａｌｍ硼ｔＩｌｅ幽加０ｆｖ讪Ｉ呻ｄｌｅ
ｂｏｎ／甲研ｌ趣Ｉｌｉ眦Ｉ荡［Ｊ］．ｓ＾伽ＰＥＱＩＩ叭ｄｙ，１９９３．２４（２）：５４—５９．
丘孚肥（３），ｂ缸Ｏ：２５５，ＧＰ，’ｇ’）％绘制直方图６毋鹏Ｎ０３ｔｎｌｅ（’原图像直方图’）ｘ砒ｄ（’灰度值’）ｖｌａｂｄ（’出现概率’）
ｈｙ嚣“舶ｄ旺妇ｉｃＢｌ呻ｐ瞰ｉｅｓ
Ｊ伽删０ｆ‰沁Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，１９８７，２ｌ（３）：２８０—２８９．
０ｆ
Ａｓ４／３５０２班甲ｈｉｔｅ／甲ｗ［Ｊ］．
［１０］华志恒，周晓军．刘继忠，碳纤维复合材料（ｃＦＲＰ）孔隙的形态
特征［Ｊ］．复合材料学报，２０晒，２２（６）：１０３一１０７．
％［Ｘ，Ｉ砸ｐ］＝卿２ｉＩｌｄ（１）；
ＢＷ＝ｉｍ２ｂｗ（Ｐｓ，０．４）；
［１１］ＧＢ厂ｒ３３６５一眈．碳纤维增强塑料孔隙含量检验方法（显徽镜
法）［ｓ］．１９救．
复合材料孔隙率检测方法的比较研究
作者：作者单位：
刘井红， 吴晓青， 郭启微， LIU Jinghong， WU Xiaoqing， GUO Qiwei
刘井红,LIU Jinghong(鄂尔多斯职业学院理化生系,内蒙古,鄂尔多斯,017000;天津工业大学,先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津,300160)， 吴晓青,郭启微,WU Xiaoqing,GUOQiwei(天津工业大学,先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津,300160)纤维复合材料FIBER COMPOSITES2009，26(1)0次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
参考文献(11条)
1.Labordus M.Pieters M.Hoebergen A The causes of voids in laminates made with vacuum injection 19992.Abraham D.Mcllhagger R Investigations into various methods of liquid injection to achievemouldings with minimum void contents and full wet out 1998(5-6)3.陈平.陈辉 孔隙率对纤维复合材料电学性能和力学性能的影响 1991(2)
4.Tang JM.Lee WI.Springer GS Effects of cure pressure on resin flow,voids,and mechanical properties1987(5)
5.Gürdal Z.Tomasino AP.Biggers SB Effects of processing induced defects on laminateresponse:interlaminar tensile strength 1991(4)
6.Judd NCW.Wright WW Voids and their effects on the mechanical properties of composites-an appraisal 1978(1)
7.刘弘.王玉林.万怡灶 聚乙烯纤维增强有机玻璃复合材料性能影响因素的研究[期刊论文]-玻璃钢/复合材料2003(2)
8.Ghoirse SR Effect of voids content on the mechanical properties of carbon/epoxy laminates 1993(2)9.Harper BD.Staab GH.Chen RS A note on the effects of voids upon the hygral and mechanicalproperties of AS4/3502 graphite/epoxy 1987(3)
10.华志恒.周晓军.刘继忠 碳纤维复合材料(CFRP)孔隙的形态特征[期刊论文]-复合材料学报 2005(6)11.GB/T 3365-1982.碳纤维增强塑料孔隙含量检验方法(显微镜法) 1982
相似文献(1条)
1.会议论文 曹诚 大掺量活性混合材对混凝土孔隙特征的影响 2004
文章通过显微镜观察的方法研究了大掺量粉煤灰和磨细矿渣粉对混凝土孔隙特征的影响.研究表明,水灰比因素是影响孔隙率的主要因素,活性混合材具有显著的细化孔径的作用.显微镜照相的结果也对活性混合材具有对混凝土进行增密的功能予以了证实.
本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_xwfhcl200901007.aspx
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第ｌ期２００９年３月
纤维复合材料ＦｍＥＲＣｏⅣ呼ＤＳｌｌⅡ强
Ｎｏ．１２９
ＭⅡ．．２００９
复合材料孔隙率检测方法的比较研究
刘井红１，一，吴晓青２，郭启微２
（１．鄂尔多斯职业学院理化生系，内蒙古鄂尔多斯０１７０００）（２．天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室，天津３００１６０）
ｔ艚ｈ叩、ＩＩ越萨惴、眦和Ｖｉ舳ａｌ
Ｃ伽Ｉ阳ｒｉｓｏｎ
摘要针对纤维增强复合材料制件中孔隙率测量的问题，采用了基于显微镜照相法的四种图像处理方法即ＰＩｎ
ｃ对同一图片中孔隙率的确定进行了比较研究。结果表明，使用Ｐｈｏｔ０幽叩计算孔
隙率是一种适合于纤维增强复合材料孔隙率测量的方法。关键词孔隙率；显微镜照相；图像处理
０ｆ
Ｐ０砌协ｌ地ｅｃｔｉ蚰Ｍｅｔｌｌｏｄ０ｆｎ呛Ｃ佃哪Ｄｓｉｔｅｓ
ｕ［Ｕ
ＪｉｎｇＩｌ伽一”，ＷＵⅪ∞ｑｉＩ曾，ＧＩＪｏＱｉｗ∥
（１．Ｏｒｄ０ＢＶ枷ｏＩｌａｌｃｂｕｅｇｅ，Ｄｅｐａ血删０ｆ
（２．１（ｅ）ｒ山啪ｔｏｒｙ０ｆＡｄ恤ｃｅｄ％盐Ｃ叫驴０８ｉｔｅ０ｆＭｉＩｌｉ邮０ｆＥｄＩ删帆，删ｉｎＰ０ｌ】舰ｌｌＩ赴嘶ｖｅｒ哪，弧肌ｊｉｒＩ３００１６０，ａｌｉＩｌａ）
ＡＢＳＴＲＡｃＴ
Ｓｃｉｅ嗽ａｎｄ岫ａＩｌｄⅨ蛔，０山０１７０００，ｈ哪岫，Ｑｌｉ旭）
ｂａｓｅｄ∞ｔｌｌｅ
ｉ８
ｉ．ｅ．ＰＩｌｏｔ【曲叩，ＩＩＩＩ咿ＴｂｏＩ，Ｍ且ｔｌ且ｂａｎｄＶｉｓＩＪａｌｄｉｃａｔｅｄｔｈｔ面ｌｌｇｔＩｌｅＰｔＫ栅ｈｏｐ
睫Ｍ从）ＲＤｓＶｏｉｄ唧蛔吐；胁ｃ哩珥灯；Ｉ衄｜ｇｅ蚰ａｌｙｓｉＢ
ｃｏ删眦咖瑚嘲吐ｉＩｌ丘ｂｅｒｒｅｉＩ缸∞ｄ咖删ｔｅ８，栅ｉＩｍ伊删ｄ咖Ｉ舭，ＴⅢ伊吨ｍ怕脚０ｆ诃ｄＣ，雌ｓ呲ｅｄ
ｆｎｉｃｒ０｜蚋ｈｔｌＩｅ鲫七面ｃ眦ｏｐｉｃ
ｔｏ础ｕｌａｔｅｔＩｌｅ即伪ｉｔ，ｒ抽ｔｌｌｅ咖ｌｐｋｈ锄ＩｅｉＩ栅捌伽呻．
ｉＩｌｌａｇｅ．ｈ啪ｓ
ｉ｜Ｉ－
ａ觚ｔａｂｌｅ啪ｔｈｏｄ
统来确定［１ｏｌ。随着计算机水平的不断发展，运用计
１
引言
算机图像处理软件，操作者可根据需要划分网格或对孔隙进行边缘检测，便捷地解决了由于人工标定网格而带来的问题。本实验对Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ、ｈｍ萨
复合材料的性能与其孔隙率有着密切的关系，通常孔隙率越高，抗疲劳能力越低，对水的渗透和大
气的作用越敏感。孔隙的存在不仅对层间剪切强度
有显著影响，而且也影响材料的抗压强度和横向弯
酬、Ｍ砒ｌａｂ和Ｖｉｓｕａｌ
Ｃ四种图像处理软件中孔隙率
的计算进行了比较研究。为了便于比较，本实验中分别采用各图像处理软件对同一图片中孔隙率进行了计算。
曲强度【ｌ－７ｌ。Ｇ｝ｌｏｉ赋恻研究了孔隙对力学性能的影
响，指出孔隙含量每增加１％，弯曲和层间强度降低１０％，其中弯曲模量下降５％左右。孔隙含量大于
５％时，裂纹起始被证明是复杂的。Ｈ雌ｒ等旧Ｊ指
出，对于Ａｓ４／３５０２石墨／环氧复合材料，孔隙含量从ｌ％增加到５％．初始的吸湿速率增加至２８０％，平衡气体浓度增加５０％。因此，对复合材料中孔隙率的检测是判断制件质量的一个重要指标和途径。依据现行的显微镜法测纤维增强塑料孔隙含量的标准
２实验部分
将Ｒ聊复合材料制件的横截面用由粗到细砂
纸进行打磨，最后进行抛光处理，然后放在ＯｎＭ．
ＰＵＳ
Ｂ）（５１金相显微镜下观察拍照。
Ｍ
３结果与讨论
３．１传统方法
３３６５一１９８２的不足是，需要在显微镜照片上覆
盖透明方格纸或透明毫米纸来计算试样中的孔隙率，透明方格纸的方格面积需要事先进行人工标定，其过程繁琐。据现有文献报道，孔隙率的检测多数采用金相显微镜照相并利用与之配套的图像分析系
依据传统的显微镜照相法孔隙率检测标准，在
放大１０倍显微镜照片上覆盖透明方格纸或透明毫米纸，记下落在孔隙上的格子数，并以１／４格为最小单位，大于ｌ／４格的记作１／２格，大于ｌ／２格的记作３／４格，大于３／４格的记作ｌ格，则孔隙总面积与显微照片面积之比即为试样孔隙含量。根据该标准，
基金项目：天津市自然科学重点基金赍助项目（憾Ｊｃ皿怩２４铷）
纤维复合材料
２００９年
计算所得孔隙率为３．０６％。
３．２
Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ
３．３咖’Ｉｂｏｌ
Ｉ咖帮‰ｌ图像处理与分析软件目前主要应用
于生物领域的各种电泳胶图的分析，在本实验中利用该软件中“面积”功能，沿着孔隙的轮廓拖动鼠标，最后被线圈封闭的即为孔隙面积，如图２，结果在“Ｒｅｓｕｌｔｓ”窗口里自动显示。同理，运用面积功能求得整张图的面积，结果在“Ｒｅｓｕｌｔｓ”窗口里自动显示，两者的比值即为孔隙率。用该方法求得孔隙率为
３．０６％。３．４
Ｍａｔｌａｂ
在图像处理软件Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ中利用其“显示网格”功能替代透明方格纸或透明毫米纸，如图１，“网格线间隔”和“子网格”可根据需要进行设置。按照显微镜照相法的原理，覆盖在孔隙上的方格面积与显微照片面积之比即为试样的孔隙含量，测得孔隙率为３．０６％。
为了便于说明，将孔隙进行局部放大，如图３（ａ）所示。利用自编的Ｍａｔｌａｂ程序（详见附录）先将原图进行灰度化处理，如图３（ｂ），在此基础上对图形进行二值化处理，并计算图形中白色像素点的个数，从而得出黑色像素点的个数占原图的百分比，即为所求孔隙率，如图４（ａ）。此时孔隙率为３．０５％，阈值为０．２５。在计算过程中由于所选择的阈值不同，从黑色像素点的范围可以看出，二值化处理后的
图ｌ
Ｐ｜ｌｏＩ（，ＢＩｌ叩计算孔隙率
图形与原始图像相比有不同程度的放大或缩小。例如当阈值为０．３时，孔隙率为３．２８％，如图４（ｂ）；当阈值为Ｏ．２时，孔隙率为２．９６％，如图４（ｃ）。
（ａ）原始图像
图２
∞灰度化处理
Ｍａｔｌａｂ计算孔隙率
Ｉ删学Ｍ计算孔隙率
图３
（ａ）阈值：０．２５∞）阙值＝０．３
图４不同阈值的处理结果
（ｃ）嗣值＝０．２
３．５ＶｉｓｕａｌＣ
在此基础上用如上所述的Ｍａｔｌａｂ程序进行计算。本实验中选用Ｋｉｒｓｃｈ算子对图４中的孔隙进行边缘检
测的结果如图６所示，当与３．３中的方法选择相同
利用该方法需要先用Ｖｉｓ砌Ｃ中的边缘检测算
法如ｋ算子、Ｋｉｒｓｃｈ算子等对孔隙进行边缘检测，
ｌ期刘井红等：复合材料孔隙率检测方法的比较研究３ｌ
０．２５时，直接用呲程序计算得到的孔隙率为
３．０６％，而先进行边缘检测再用Ｍａｔｌａｂ程序计算得
的阈值时，得到的结果有很大的差异。当阈值为
到的孑Ｌ隙率为２．８５％，如图６（ａ）；当阈值为０．３时，孔隙率为３．睨％，如图６（ｂ），此时，接近上面得到的结果；当阈值为０．３５时，孔隙率为３．笼％，如图６（ｃ）。
４结语
基于显微镜照相法的原理，使用不同计算方法对同一图片中孔隙率的确定进行了比较，其中，使用
Ｐ｝ｌｏｔｏｓ｝ｌｏｐ计算孔隙率是一种较为简单和适用的方
法。ｈｎａｇｅ酬方法由于需要拖动鼠标封闭孔隙部
分，适用于形状较规则的孔隙，Ｍａｔｌａｂ和ＶｉｓｔｌａｌＣ需
（Ｉ）原始图像
图５
㈣灰度化处理
ｖｉ靴ａｌＣ边缘检测
要先对孔隙进行边缘检测，且阈值的确定需要通过一系列的对比才能得出。
（Ｉ）嗣值＝０．２５彻嗣值＝０．３
图６不同阈值的处理结果
（ｃ）周值＝ｏ．３５
附录
呲边缘检测程序：
［ｍ，ｎ］＝ｓｉｚｅ（Ｐ）；
６９Ⅲｅ（１）；
晒（４），ｉＩｎ出ｏｗ（聊）
ｈｍ啪（ＢＷ）；％白色所占的比例
参考文献
［１］Ｌ山啊ｈ
ＳＡ加ＰＥ
Ｐ＝酬（’图名．ｂｍｐ’）；
Ｉ＝ｉＩｌｌｒｅａｄ（’图名（ｙ１Ｊ出）．Ｂ御’）；
Ｉｌｍ酷ｍ日ｄｅ埘ｔＩｌ朔ｃ咖埘酬伽，ｎ优税血骖ｄｌｌｌｅ２０ｔ｝ｌ赫Ｉ商伽ＩａＩ
ＥⅢＰｅ叫彘Ｍｍ，嘶８，１９９９．
Ｍ，Ｐｉ栅Ｍ．Ｈ∞ｈ钙ｍ＾融ａｌ，’１１把伽瞄ｄ佩ｄＢ
ｉＩｌｌ跗五－
ｉｒ妇（Ｉ）；
ｉ珊而ｔｅ（啦删（Ｉ），’图名．ｂｍｐ’）；％将彩色图片灰度化并保
存
［２］ＡｂｒａＩ啪Ｄ，ＭｃＵＩ珥掣Ｒ，ｈｒ嘣训硼ｉＩＩＩｏ谢汕删讪０ｆｂｑＩＩｉｄ
叫ｅｃｔｉ册ｌｏａｃｌＩｉｅ＂ｎ叫ｌｄｉｎ铲ＷｉｍｍｉｒＩｉＩ删啪删ｃｏｌｌｌ砷８ｎｄｆ血ｗＨ
—６）：５３３—５３９．
［３］陈平。陈辉．孔隙率对纤维复合材料电学性能和力学性能的影
响［Ｊ］．纤维复合材料，１９９ｌ，８（２）：１５一１９．
砌，蛳岫陆Ａ：Ａｐｐ蹦鼬撇ａｎｄ‰血ｎＩｒｉＩｌｇ，１９９８，２９（５
ｖｄｄｓ。Ⅲｌｄ
Ｐｓ＝Ｉｇｂ２删（Ｉ）；％灰度化后的数据存人数组
丘ｇｕｒｅ（２），ｉｒｎｓｈｏｗ（Ｐｓ）％显示灰度化后的图像，也是均衡化前的样品丘ｇｕ陀Ｎ０
２
【４］№ＪＭ，ｋ期．瓣Ｇｓ．雎确０ｆ咖哪∞袖ｎ删，
【６］
ＪＩｌｄｄ
６ｄｅ（’灰度化后的图像’）
［ｍ，ｎ］＝ｓｉｚｅ（Ｐｓ）；％测量图像尺寸参数
ＧＰ＝嬲墙（１，２５６）；％预创建存放灰度出现概率的向量ｈｋ＝Ｏ：２铬
ＧＰ（ｋ＋１）＝ｋ１１９Ｉｌｌ（６ｌｌｄ（Ｐｓ＝＝ｋ））／（ｍ＊ｎ）；％计算每级灰度出现的概率，将其存入ＧＰ中相应位置
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丘孚肥（３），ｂ缸Ｏ：２５５，ＧＰ，’ｇ’）％绘制直方图６毋鹏Ｎ０３ｔｎｌｅ（’原图像直方图’）ｘ砒ｄ（’灰度值’）ｖｌａｂｄ（’出现概率’）
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复合材料孔隙率检测方法的比较研究
作者：作者单位：
刘井红， 吴晓青， 郭启微， LIU Jinghong， WU Xiaoqing， GUO Qiwei
刘井红,LIU Jinghong(鄂尔多斯职业学院理化生系,内蒙古,鄂尔多斯,017000;天津工业大学,先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津,300160)， 吴晓青,郭启微,WU Xiaoqing,GUOQiwei(天津工业大学,先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津,300160)纤维复合材料FIBER COMPOSITES2009，26(1)0次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：引用次数：
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1.会议论文 曹诚 大掺量活性混合材对混凝土孔隙特征的影响 2004
文章通过显微镜观察的方法研究了大掺量粉煤灰和磨细矿渣粉对混凝土孔隙特征的影响.研究表明,水灰比因素是影响孔隙率的主要因素,活性混合材具有显著的细化孔径的作用.显微镜照相的结果也对活性混合材具有对混凝土进行增密的功能予以了证实.
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下载时间：2009年10月13日