该研究针对大型三维纺织增强体在粗分辨率X射线CT图像中的纱线追踪难题,提出了一种基于拓扑材料特征的半自动追踪方法。研究以风扇叶片干预制体为对象,在垂直于主纱线方向的切片平面上进行可扩展分析,通过统计建模纱线的截面形状、三维空间中的连续性与运动规律,以及与相邻纱线的空间相对排布关系,并将这些统计特性融入变分框架,优化连续截面平面上所有纱线中心的位置。该方法在1500个切片中成功追踪超过3000根经纱,追踪成功率超过90%,且所需训练量极少。这项工作为大规模纺织增强体的自动化标注提供了可行路径,有助于推动复杂复合材料结构更高效的材料表征。
| X-ray CT | X射线计算机断层扫描,一种利用X射线从不同角度扫描物体以重建其内部三维结构的无损成像技术。 |
| dry preform | 干态预制体,指未浸渍树脂的纤维增强材料预成型体,常用于复合材料液体成型工艺。 |
| warp yarn | 经纱,在纺织结构中沿纵向(长度方向)排列的纱线,与纬纱交织形成织物。 |
| variational formulation | 变分公式,一种通过优化泛函(如能量或代价函数)来求解问题的方法,常用于图像处理和物理建模。 |
| tracking success rate | 追踪成功率,评估追踪算法性能的指标,表示正确追踪的纱线数量占总追踪数量的比例。 |
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