[发明专利]图像分析装置和程序

权利要求书

1.一种图像分析装置，其特征在于，是根据纤维增强复合材料的三维图像来分析纤维束的取向的图像分析装置，具备：

输入部，输入所述三维图像，

二值化处理部，将所输入的所述三维图像二值化并取得二值图像，

取向推定处理部，基于具有对检测截面的形状赋予各向异性的参数的取向检测滤波器，推定所述二值图像中的前景像素的各自的取向，

中心提取处理部，基于所述取向检测滤波器，从推定出所述取向的前景像素群提取表示纤维束的中心的中心像素，

纤维束连接处理部，对所提取的所述中心像素群，将表示相同或类似的取向的中心像素视为相同的纤维束，将表示相同的纤维束的所述中心像素彼此连接，以及

蜿蜒判断处理部，计算表示所述连接的相同的纤维束的中心像素群的蜿蜒量。

2.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，

所述取向推定处理部使所述取向检测滤波器的姿态控制角在所述前景像素上变化，探索由所述取向检测滤波器表示的函数和表示所述前景像素的函数的卷积积分值成为最大的姿态控制角，将所述卷积积分值成为最大的姿态控制角时的所述取向检测滤波器的滤波器轴方向推定为所述前景像素的取向。

3.如权利要求1或2所述的图像分析装置，其特征在于，

所述中心提取处理部使所述取向检测滤波器在所述前景像素群上相对于所推定的所述取向方向垂直地移动，探索由所述取向检测滤波器表示的函数和表示所述前景像素群的函数的卷积积分值成为最大的所述取向检测滤波器的位置，提取与所述卷积积分值成为最大的所述取向检测滤波器的位置对应的所述前景像素群上的像素，作为所述中心像素。

4.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，

所述纤维束连接处理部对于所述中心像素群将表示相同或类似的取向方向且连续的中心像素群分别进行分组，向着与经分组的所述中心像素群的起点或终点的像素取向相同的方向延伸探索区域，当所延伸的探索区域重叠时，将属于不同组的所述起点或终点的像素视为表示相同的纤维束的像素，通过将所述起点或终点的像素连接，使表示相同的纤维束的所述中心像素彼此连接。

5.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，

所述蜿蜒判断处理部对于所述表示相同的纤维束的中心像素群，基于最小二乘法来计算近似直线，并且将所计算的近似直线适用于所述中心像素群，计算从所述中心像素群中的每一个直至所述近似直线的法线的距离中的最大值，作为蜿蜒量。

6.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，具备高精度化处理部，在所述中心提取处理部从所述前景像素群提取所述中心像素后，所述高精度化处理部基于所述取向检测滤波器和梯度法修正所述中心像素的各自的取向。

7.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，具备纤维束提取图像制作处理部，在所述纤维束连接处理部将所述中心像素彼此连接后，所述纤维束提取图像制作处理部附加表示纤维束的所述前景像素，制作纤维束提取图像。

8.如权利要求1所述的图像分析装置，其特征在于，

所述纤维增强复合材料的三维图像是利用X射线CT装置拍摄由三维编织或平织而成的织物而得到的图像。

9.一种计算机可读记录介质，其存储有根据纤维增强复合材料的三维图像来分析纤维束的取向的程序，通过执行所述程序使计算机执行下述步骤：

第一步骤，输入所述三维图像，

第二步骤，将所输入的三维图像二值化，取得二值图像，

第三步骤，基于具有对检测截面的形状赋予各向异性的参数的取向检测滤波器，推定所述二值图像中前景像素的各自的取向，

第四步骤，基于所述取向检测滤波器，从推定出所述取向的前景像素群提取表示纤维束的中心的中心像素，

第五步骤，对于所提取的所述中心像素群，将表示相同或类似的取向的中心像素视为相同的纤维束，将表示相同的纤维束的所述中心像素彼此连接，

第六步骤，计算所述连接的表示相同的纤维束的中心像素群的蜿蜒量。

10.如权利要求9所述的计算机可读记录介质，

在所述第四步骤之后，使计算机执行第七步骤，即基于所述取向检测滤波器和梯度法修正所述中心像素的各自的取向，

在所述第六步骤之后，使计算机执行第八步骤，即附加表示纤维束的所述前景像素，制作纤维束提取图像。