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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115601507B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211383876.X，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法是由贾蕴发;张盛;宋迎东;高希光;刘晨阳;王宇轩设计研发完成，并于2022-11-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法，属于细观结构识别与重建领域。本发明通过识别曲面编织复合材料的外侧边缘，结合单个像素面积可以快速准确地计算出复合材料每个横截面的面积；同时通过删除排布复杂的表面纤维，可以提高内部经纬纱分类准确率，且对于后续减少人工参与较为有效；通过对复合材料的XCT数据三视图分别进行处理，可以从原始XCT图像中准确提取出孔隙位置，从俯视图和侧视图中，通过纤维列数及空间位置关系，对不同切片中的纤维束进行编号，并分别拟合经纱和纬纱空间路径，采用斜椭圆函数表示纤维束截面，可以快速地实现曲面编织CMC的三维模型重建，算法实用性强，整个过程操作简单。

本发明授权一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法在权利要求书中公布了：1.一种变厚度曲面编织陶瓷基复合材料三维重建方法，其特征是：包括以下步骤： 步骤1：采用XCT对曲面编织CMC进行扫描，获得了X张包含材料内部细观结构的灰度图像Original_Image，取图像中多个不同区域的孔隙像素，确定孔隙像素的最大值Hole_Thresh，并寻找Original_Image小于Hole_Thresh的像素位置，记录其位置索引，区分曲面编织复合材料Original_Image的纤维束，得图像ST_Image； 步骤2：导出Original_Image和ST_Image的俯视图Top_View和Top_ST，根据Top_ST的RGB图像中经纱纤维束和纬纱纤维束R、G及B值的特点对两者进行区分，Top_View和Top_ST数量相同，均为Num_Top张； 步骤3：锐化Top_View图像并计算每张Top_View图像边缘，移除散碎边缘，获得曲面编织CMC的完整横截面边缘并统计边缘包围的像素数量，结合单个像素的面积从而计算横截面的面积Area，使用函数拟合截面边缘，并将边缘函数向内缩小，直至不易区分的外层纤维束处于边缘函数外，并将边缘外的纤维束像素区域剔除，得图像Delete_Top_View； 步骤4：确定每张Original_Image图像中最厚处的纤维束数量Max_Num以及两侧最少的纤维束数量Min_Num；并确定每张切片中纤维束的总列数Total_Col； 步骤5：裁剪Delete_Top_View图像中设定列数的纤维束区域，并进行形态学腐蚀；使得每列纤维束中的每束纤维束不存在重合边缘，计算每束纤维束的重心并分别按照空间关系从上到下、从左到右依次给每束纤维束编号；每列纤维束的数量不得小于最小数量Min_Num，不得大于最大数量Max_Num； 步骤6：使用斜椭圆方程代表每束纤维束的横截面，锐化每束纤维束的截面图像并计算每束纤维束的截面边缘，计算边缘上相聚最远的两个点并连线得Line_1，计算Line_1的长度Long_Axis，在边缘上任意取两点连线求垂直Line_1且距离最大值时的线段并记录其长度Minor_Axis；连接图像左上角顶点与椭圆重心得Line_2，计算Line_2与图像水平轴线的角度，并计算Line_1Line_2之间的角度，两者相减即可获得椭圆倾斜的角度Angle； 步骤7：以第一张图像的中轴线为界将图像分为左侧和右侧，且中轴线上对应第Middle_Col列，计算第张图像中左侧边缘与图像左上角顶点和左侧每列纤维束中第一根纤维束的中心连线之间的夹角，计算第张纤维束的横截面图像中右侧边缘与图像右上角顶点和每列纤维束中第一根纤维束的中心连线之间的夹角，角度合计共Total_Col-1个；由于曲面结构会使得中轴线对应的纤维发生某一固定方向的连续偏转，因此同时记录图像垂直中心线与上边缘中心和Middle_Col列第一根纤维束重心的连线之间的夹角； 步骤8：根据纤维束的横截面图像数量Num_Top，平均每张图像中纤维束的夹角变化，在对前后切片每列纤维束中的每束纤维束进行一一配对时，逐切片加上角度变化，获得与当前图像某列纤维束对应的下一张切片中那列纤维束第一根纤维重心的位置，从而为每张图像中每列纤维束的定位提供信息； 步骤9：根据纤维列数对纤维束列进行前后图像的配对，当定位某一列时，从左往右对列进行计数Left_Col，同时从右往左对列进行计数Right_Col，且两者相加为总列数Total_Col；当前后图像进行配对时，相同纤维束所在列的编号是相同的；此外，由于纱线会在曲面编织CMC的表面层发生增减纱，当下一张切片第Next_Col列纤维包含的纤维束数量大于当前切片相同列的纤维束数量时，则对下一张切片从上往下数的第一根纤维束标记为U+1，其中U为当前切片对应列的纤维束数量，如果仍然多，则进一步标记最下面一根纤维束为U+2，如果仍然多，则进一步再标记第二根纤维束U+3，直至当前切片和下一张切片对应列的纤维束数量相同； 步骤10：连接前后切片相同编号的由步骤5计算得到的纤维束重心并使用最小二乘法拟合曲线，获得经纱纤维束的三维空间走向函数； 步骤11：导出步骤3中灰度图像的左视图Left_Image，并将经纱纤维束像素赋值为0；此时当前视图下只有纬纱纤维束截面，重复步骤6，从而计算出每张图像中每束纬纱截面的斜椭圆几何参数，重复步骤7、8和9，计算每束纬纱纤维束截面的重心，获得纬纱纤维束的三维空间走向函数； 步骤12：根据步骤10和11的纱线三维空间走向函数并按照每束纤维束的斜椭圆参数进行扫掠，对经纬纱纤维束相互重合的部分进行布尔运算，从而建立起变厚度曲面编织CMC的三维模型。

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