JP5269830B2 - Model generation method, apparatus thereof, and program thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組成物の変形状態等を解析するために用いられるモデルの生成技術に関するものである。 The present invention relates to a model generation technique used for analyzing a deformation state and the like of a composition.
タイヤのゴム材料の原料は、マトリックスにカーボンブラック、シリカ等といったフィラーが配合された組成物である。このフィラーを配合することにより、加硫ゴムの弾性率や引っ張り強度が大幅に向上する。ところが、フィラーが配合されたマトリックスは、負荷時に比べて除荷時の応力が低下するヒステリシスが、フィラーを配合していないマトリックスに比べて顕著に表れることがある。このヒステリシスは、ゴム材料の機能に密接に影響するため、ゴム材料の変形挙動をより詳細に調べるために、コンピュータを用いた有限要素法によるシミュレーションが行われる。 The raw material of the tire rubber material is a composition in which a filler such as carbon black or silica is blended in a matrix. By blending this filler, the elastic modulus and tensile strength of the vulcanized rubber are greatly improved. However, in a matrix in which a filler is blended, the hysteresis in which the stress during unloading is lower than that in loading may be more noticeable than in a matrix not blended with a filler. Since this hysteresis has a close influence on the function of the rubber material, in order to investigate the deformation behavior of the rubber material in more detail, a simulation by a finite element method using a computer is performed.
このシミュレーションを行うためには、フィラーが配合されたマトリックスから有限要素法で使用するモデルを生成する必要がある。 In order to perform this simulation, it is necessary to generate a model to be used by the finite element method from a matrix in which fillers are blended.
従来より、このモデルの生成方法としては、特許文献1に示すように、組成物からマトリックス及びフィラーを含んだ画像を取得し、この取得画像からフィラーのエッジを検出し、エッジの内部領域を分割すると共にフィラーモデルとして定義し、また、エッジの外部領域を分割すると共にマトリックスモデルとして定義している。 Conventionally, as a method for generating this model, as shown in Patent Document 1, an image including a matrix and a filler is acquired from a composition, the edge of the filler is detected from the acquired image, and the internal region of the edge is divided. And a filler model, and the outer region of the edge is divided and defined as a matrix model.
しかし、特許文献1におけるモデルの生成方法であると、取得画像からエッジを直接検出するため、小さい不要なフィラーが多くできたり、細かく粗い界面ができたりする。そのため、解析時にエラーが発生する確率が高くなり、また、メッシュ生成の際に微細なメッシュや要素つぶれを発生しやすいメッシュが生成されてメッシュが増加し、モデル化に要する時間、ひいてはシミュレーションが完了するまでの全体の時間も長くなるという問題点がある。 However, in the model generation method in Patent Document 1, since an edge is directly detected from an acquired image, a large amount of small unnecessary fillers can be formed or a fine and rough interface can be formed. As a result, the probability of errors occurring during analysis is high, and fine meshes and meshes that are prone to element collapse are generated during mesh generation, increasing the number of meshes, and the time required for modeling, and thus simulation is completed. There is a problem that the overall time to do this also increases.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、不要なフィラーと細かく粗い界面とを除去できるモデル生成方法、その装置及びそのプログラムを提供する。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides a model generation method, an apparatus thereof, and a program thereof that can remove unnecessary fillers and fine and rough interfaces.
本発明は、マトリックスとフィラーを含んだ組成物の入力画像を入力する入力ステップと、前記入力画像を二値化して二値化画像を生成する二値化ステップと、前記二値化画像からエッジを検出したエッジ画像を生成する検出ステップと、前記エッジ画像における前記エッジ上に複数の境界点を設定する設定ステップと、前記複数の境界点を多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で互いに結んで平滑化エッジを形成した平滑化画像を生成する平滑化ステップと、前記平滑化画像における前記平滑化エッジによって囲まれた内部領域を、フィラー領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割し、前記内部領域以外をマトリックス領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割してシミュレーションのためのモデルを生成する領域設定ステップと、前記モデルを出力する出力ステップと、を有することを特徴とするモデル生成方法である。 The present invention includes an input step of inputting an input image of a composition containing a matrix and a filler, a binarization step of binarizing the input image to generate a binarized image, and an edge from the binarized image A detection step for generating an edge image that detects the image, a setting step for setting a plurality of boundary points on the edge in the edge image, and at least one smoothing curve represented by a polynomial expression for the plurality of boundary points. A smoothing step for generating a smoothed image formed by connecting and forming a smoothed edge, and an inner region surrounded by the smoothed edge in the smoothed image is set as a filler region and a mesh shape including a plurality of elements Divide and set the area other than the inner area as a matrix area and divide it into a mesh consisting of a plurality of elements for simulation. An area setting step of generating a Dell, a model generating method characterized by and an output step of outputting the model.
本発明によれば、不要なフィラーと細かく粗い界面とを除去できる。 According to the present invention, unnecessary fillers and fine and rough interfaces can be removed.
以下、本発明の一実施形態のモデル生成装置10について図1〜図7に基づいて説明する。
Hereinafter, a
本実施例のモデル生成装置10は、フィラーが配合されたマトリックス(例えば、カーボン補強ゴム)から有限要素法で使用するシミュレーションのためのモデルを生成する装置である。
The
ここで「フィラー」とは、ゴム組成物中で顕微鏡等で観察可能な大きさ並びに識別可能な界面を有する微粒子又は領域として均一分散可能な成分が存在していればよく、ゴム用添加剤として好適に用いられる充填剤に留まらず、ゴムブレンド中の各ゴム成分のドメインも「フィラー」としてモデル化できる。 Here, the “filler” is only required to have a component that can be uniformly dispersed as fine particles or regions having a size that can be observed with a microscope or the like and an identifiable interface in the rubber composition. In addition to the suitably used fillers, the domains of each rubber component in the rubber blend can also be modeled as “fillers”.
カーボンブラック以外の充填剤は特に限定されないが、シリカ、炭酸カルシウム、等の無機酸化物、クレー、マイカ等の天然鉱物粒子、ポリマーゲル、竹炭等の炭化物、ポリエチレン、フェノール樹脂等の合成樹脂粒子、もしくは、胡桃、リグニン等の天然物の粉砕品が挙げられる。また、本発明でモデル化可能なゴムブレンドも特に限定されないが、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)等のジエン系ゴム、ブチルゴム(IIR)、及びハロゲン化ブチルゴム(XIIR)のいすれかの2種類以上のブレンドが特に好ましい。 Fillers other than carbon black are not particularly limited, inorganic oxides such as silica and calcium carbonate, natural mineral particles such as clay and mica, carbides such as polymer gel and bamboo charcoal, synthetic resin particles such as polyethylene and phenol resin, Alternatively, natural products such as walnuts and lignin are pulverized. The rubber blend that can be modeled in the present invention is not particularly limited, but diene rubbers such as natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), styrene butadiene rubber (SBR), butyl rubber (IIR). And two or more blends of either halogenated butyl rubber (XIIR) are particularly preferred.
これらの組成物は、例えば天然ゴム/ブタジエンゴム/カーボン/ポリマーゲル組成物のように通常複数のゴム成分及び/または添加剤を含むが、各成分の大きさ、分散条件、及び解析目的に応じて、「フィラー」としてモデル化する成分を適宜選択できる。 These compositions usually contain multiple rubber components and / or additives, such as natural rubber / butadiene rubber / carbon / polymer gel compositions, depending on the size of each component, the dispersion conditions, and the analytical purpose. Thus, the component to be modeled as “filler” can be selected as appropriate.
例えば、前記の組成物の場合、ポリマーゲルよりもカーボンが十分に小さく、かつカーボンがゴム領域にのみ分散しているときは、ポリマーゲルをフィラーとして選択し、残りのゴム成分並びにカーボンをマトリックスとしてモデル化する。逆に、ポリマーゲルの方が小さい場合には、カーボンをフィラーとして選択し、ゴム成分並びにポリマーゲルをマトリックスとしてモデル化してもよい。更にはゴム成分同士の分散状態を解析したい場合には、カーボンやポリマーゲルではなく、天然ゴムもしくはブタジエンゴムの一方をフィラーに選択し、他方をカーボン、ポリマーゲルと共にマトリックスとしてモデル化してもよい。 For example, in the case of the above composition, when the carbon is sufficiently smaller than the polymer gel and the carbon is dispersed only in the rubber region, the polymer gel is selected as a filler, and the remaining rubber component and carbon are used as a matrix. Model. Conversely, when the polymer gel is smaller, carbon may be selected as the filler, and the rubber component and the polymer gel may be modeled as a matrix. Furthermore, when it is desired to analyze the dispersion state of rubber components, one of natural rubber or butadiene rubber may be selected as a filler instead of carbon or polymer gel, and the other may be modeled as a matrix together with carbon and polymer gel.
ここで「有限要素法」とは、数値解析の手法のうち、有限の境界で閉じられた面又は空間を有限の部分領域にメッシュ分割し,メッシュ分割によって生成された対象を微小で単純な要素の集合体とみなして、各要素に分割して要素毎の解析を行い、全体の挙動の近似値を求める手法のことである。 Here, the “finite element method” is a numerical analysis method in which a surface or space closed by a finite boundary is divided into finite partial areas, and the object generated by the mesh division is a small and simple element. This is a technique for obtaining an approximate value of the overall behavior by analyzing each element by dividing it into each element.
(1)モデル生成装置10の構成
モデル生成装置10の構成について図1を用いて説明する。図1は、モデル生成装置10のブロック図である。
(1) Configuration of
図1に示すように、モデル生成装置10は、入力部12、二値化部14、ぼかし部16、エッジ検出部18、点設定部20、平滑化部22、領域設定部24、出力部26を有している。
As shown in FIG. 1, the
なお、このモデル生成装置10は、例えば、汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、入力部12、ぼかし部16、二値化部14、エッジ検出部18、点設定部20、平滑化部22、領域設定部24、出力部26は、上記のコンピュータに搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、モデル生成装置10は、上記のプログラムをコンピュータに予めインストールすることで実現してもよいし、CD−ROM等の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータに適宜インストールすることで実現してもよい。
Note that the
以下、各部12〜26の機能について順番に説明する。
Hereinafter, functions of the
(2)入力部12
まず、入力部12は、マトリックスとフィラーを含んだ組成物の入力画像を取得する。例えば、組成物であるカーボン補強ゴムを、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope、以下、「TEM」という)で撮影した透過断面像が入力画像として入力される。TEMは、マトリックス中にカーボンが分散配置(3次元的配置)されたカーボン補強ゴムから100nm程度の厚さ部分の透過断面画像を撮影する。なお、一般的に透過断面画像は、目的のフィラーの大きさの100倍以下で撮影するが、この程度の大きさでは均一分散していないことが多く、撮影箇所によって画像中のフィラー面積比率は変動する。このため、実際のフィラー体積比率と同程度の面積比率となる画像を選択することが必要となる。例えば、体積比率が40%のカーボン補強ゴムの場合は、面積比率が36〜44%の画像を選択してモデル化を行うのが好ましい。
(2)
First, the
しかしながら、この入力画像の取得方法は、カーボンの輪郭が画像として明瞭に得られれば、特にどのような方法であってもよい。 However, this input image acquisition method may be any method as long as the carbon outline is clearly obtained as an image.
次に、入力部12が取得する入力画像は、TEMからデジタルデータとして直接取り込んでもよいが、写真撮影した後、その全部又はその一部をイメージスキャナー等でラスタースキャンして読み込み、必要な領域をデジタル化してデジタル入力画像を生成する方法でもよい。
Next, the input image acquired by the
(3)二値化部14
二値化部14が、デジタル入力画像に対し予め定めた基準値に基づいて二値化を行い、二値化画像(図4参照)を生成する。
(3)
The
(4)ぼかし部16
ぼかし部16は、二値化画像に対しぼかし処理を行ってばかし画像(図5参照)を生成する。このぼかし処理を行うことにより、小さく不要なフィラーと界面の細かく粗い部分を除去できる。
(4)
The
二値化画像をぼかす方法としては、ガウシアンフィルターで処理したり、二値化画像をフーリエ変換して高周波成分を取り除き、その後に逆フーリエ変換を行ってぼかす方法がある。ガウシアンフィルターで処理する場合は、フィルターの半径ぼかし幅を予め不要と決めたフィラーの大きさ程度とし、フーリエ変換して高周波成分を取り除く場合には、予め不要と決めたフィラーの大きさに相当する周波数以上を取り除くのが好ましい。 As a method of blurring a binarized image, there are a method of processing by a Gaussian filter, or a method of blurring a binarized image by performing Fourier transform to remove high frequency components and then performing inverse Fourier transform. When processing with a Gaussian filter, the radius blur width of the filter is set to about the size of the filler determined to be unnecessary in advance, and when removing high frequency components by Fourier transform, it corresponds to the size of the filler determined to be unnecessary in advance. It is preferable to remove more than the frequency.
(5)エッジ検出部18
エッジ検出部18は、ぼかし画像に写っているエッジを検出してエッジ画像(図6参照)を生成する。このエッジが、フィラー領域を囲む界面となる。エッジの検出方法としては、例えば、二値化されたぼかし画像の各画素の輝度が、周囲の画素の輝度と閾値以上に変化する部分をエッジとして検出する。
(5)
The
(6)点設定部20
点設定部20は、エッジ画像において、エッジ上に複数の境界点を設定する。
(6)
The
この境界点の設定が重要であり、境界点の間隔が広いとフィラー領域の形状が平滑になりすぎ、逆に、境界点の間隔が狭いとフィラー領域の形状が細かくなりすぎる。そのため、境界点の設定方法としては、例えば、作業者がマウス等によって人為的に設定してもよく、また、エッジ上の所定距離毎に境界点を発生させてもよい。この設定する規則としては、例えば、体積比率が40%のカーボン補強ゴムの入力画像をモデル化に使用した場合は、点設定後の面積比率が36〜44%程度の範囲に収まるように、境界点を設定していくことが好ましい。 The setting of this boundary point is important. If the interval between the boundary points is wide, the shape of the filler region becomes too smooth. Conversely, if the interval between the boundary points is narrow, the shape of the filler region becomes too fine. Therefore, as a method of setting the boundary point, for example, the operator may set the boundary point artificially with a mouse or the like, or the boundary point may be generated at every predetermined distance on the edge. As a rule to set, for example, when an input image of carbon reinforced rubber having a volume ratio of 40% is used for modeling, the boundary is set so that the area ratio after the point setting is within a range of about 36 to 44%. It is preferable to set points.
(7)平滑化部22
平滑化部22は、エッジ画像におけるエッジ上にある複数の境界点を、多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で結ぶことにより平滑化エッジを形成した平滑化画像を生成する。
(7)
The smoothing
前記平滑化曲線は微分可能であれば特に限定されないが、n次スプライン曲線、B−スプライン曲線、ベジェ曲線、又は、指定した境界点を通るように多項式補間で生成された曲線のいずれかを用いることが好ましい。このn次スプライン曲線を用いた場合は、図3に示すように、ある区間に存在する複数の境界点を結んで平滑化エッジを生成するものであり、区間毎にそれぞれn次のスプライン曲線を生成する。なお、このときnは、n=1,2,3,・・・の自然数のうち任意の数値を表す。また、多項式補間で生成される曲線を用いる場合には、ニュートン補間、ラグランジュ補間等で補間することが好ましい。 The smoothing curve is not particularly limited as long as it is differentiable, but any one of an nth-order spline curve, a B-spline curve, a Bezier curve, or a curve generated by polynomial interpolation so as to pass through a specified boundary point is used. It is preferable. When this n-order spline curve is used, as shown in FIG. 3, a smoothing edge is generated by connecting a plurality of boundary points existing in a certain section, and an n-order spline curve is generated for each section. Generate. At this time, n represents an arbitrary numerical value among natural numbers of n = 1, 2, 3,. In addition, when a curve generated by polynomial interpolation is used, it is preferable to interpolate using Newton interpolation, Lagrange interpolation, or the like.
(8)領域設定部24
領域設定部24は、平滑化画像中の平滑化エッジの内側領域を、フィラー領域として設定すると共に有限要素法に用いられる複数の要素からなるメッシュ状に分割する。また、その外側領域を、マトリックス領域として設定すると共に同じく有限要素法に用いられる複数の要素からなるメッシュ状に分割して、モデル(図7参照)を生成する。なお、このときに有限要素法によるシミュレーションを行うために領域毎に他の情報を付加する。この付加する情報としては、例えば、マトリックス領域に対し弾性率、粘性率の情報を付加する。
(8)
The
フィラー領域の設定は、作業者が平滑化画像上の領域をマウス等で指定して設定してもよく、また、閉ざされた領域を領域設定部24が判定して、その判定した領域をフィラー領域として設定してもよい。そして、領域設定部24はフィラー領域以外をマトリックス領域に設定する。逆に、マトリックス領域を先に設定し、それ以外の領域をフィラー領域に設定してもよい。
The filler area may be set by an operator specifying an area on the smoothed image with a mouse or the like, or the
メッシュ状に分割された各要素の形状は、例えば三角形又は四角形が好ましい。また、各要素の大きさは、シミュレーション解析の目的等に応じて予め好ましい範囲を定め、その範囲内に収まるように処理する。 The shape of each element divided into meshes is preferably, for example, a triangle or a quadrangle. The size of each element is determined in advance in accordance with the purpose of simulation analysis and the like, and is processed so as to be within the range.
(9)出力部26
出力部26は、領域設定部24でフィラー領域とマトリックス領域が設定されたモデルを、有限要素法の解析を行うシミュレーション装置に出力する。
(9) Output unit 26
The output unit 26 outputs the model in which the filler region and the matrix region are set by the
(10)モデル生成装置10の動作状態
次に、モデル生成装置10の動作状態について図2に基づいて説明する。図2はモデル生成装置10のフローチャートである。
(10) Operation State of
ステップ1において、入力部12が、TEMから透過断面画像を入力画像として取得した後にデジタル化してデジタル入力画像を生成する。
In step 1, the
ステップ2において、二値化部14が、デジタル入力画像を二値化して二値化画像を生成する。
In
ステップ3において、ぼかし部16が、二値化画像をぼかしてぼかし画像を生成する。
In
ステップ4において、エッジ検出部18が、ぼかし画像上のエッジを検出してエッジ画像を生成する。
In step 4, the
ステップ5において、点設定部20が、エッジ画像におけるエッジ上に複数の境界点を設定する。
In
ステップ6において、平滑化部22は、エッジ画像における複数の境界点を多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で結び平滑化して、平滑化画像を生成する。
In
ステップ7において、領域設定部24が、平滑化画像について、フィラー領域及びマトリックス領域を設定すると共に、それぞれを有限要素法に用いられる複数の要素からなるメッシュ状に分割して、モデルを生成する。
In
ステップ8において、出力部26は、モデルを出力する。 In step 8, the output unit 26 outputs the model.
(11)効果
本実施例によれば、二値化後にぼかし画像を生成しているため、従来のようにそのままのエッジを検出して処理を行うより、小さく不要なフィラーを除去でき、細かく粗い界面を除去できる。そのため、モデルが煩雑になったりすることがなく、有限要素法による解析においてメッシュ潰れが起きにくい。
(11) Effect According to the present embodiment, since the blurred image is generated after binarization, it is possible to remove small and unnecessary fillers and finely and coarsely, compared to the case where the processing is performed by detecting the edge as it is conventionally. The interface can be removed. Therefore, the model does not become complicated and mesh crushing hardly occurs in the analysis by the finite element method.
また、スプライン関数を用いて平滑化しているため、細かく粗い界面を生成するのを防止でき、フィラー領域とマトリックス領域の設定が煩雑になったり、有限要素法における解析においてメッシュ潰れが起きにくい。 Further, since smoothing is performed using a spline function, generation of a fine and rough interface can be prevented, setting of the filler region and the matrix region becomes complicated, and mesh crushing hardly occurs in the analysis by the finite element method.
さらに、小さく不要なフィラーと細かく粗い界面を除去しているため、モデルを生成するまでの時間が短縮できる。 Furthermore, since the small unnecessary filler and the fine rough interface are removed, the time until the model is generated can be shortened.
(12)変更例
本発明は上記実施例に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
(12) Modification Examples The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.
上記実施例では、二値化をした後ぼかしを行ったが、これに代えてぼかしを行った後二値化を行ってもよい。 In the above-described embodiment, blurring is performed after binarization, but binarization may be performed after blurring instead.
上記実施例では、平滑化処理としてスプライン関数を用いたが、これ以外の関数を用いて平滑化してもよい。 In the above embodiment, the spline function is used as the smoothing process, but smoothing may be performed using other functions.
上記実施例では、ぼかし処理と平滑化処理の両方を行ったが、平滑化処理のみを行ってもよい。 In the above embodiment, both the blurring process and the smoothing process are performed, but only the smoothing process may be performed.
(13)実験結果
上記実施例、変更例、比較例1、2における実験結果を説明する。
(13) Experimental Results Experimental results in the above examples, modified examples, and comparative examples 1 and 2 are described.
ここで実施例は、上記したように、ぼかし処理と平滑化処理の両方を行う場合である。 In this embodiment, as described above, both the blurring process and the smoothing process are performed.
また、変更例は、上記したように、ぼかし処理を行わず平滑化処理のみを行った場合である。 Further, as described above, the modification example is a case where only the smoothing process is performed without performing the blurring process.
また、比較例1は、二値化画像をぼかし処理のみを行い、平滑化処理を行っていない場合である。 Comparative Example 1 is a case where only the blurring process is performed on the binarized image and the smoothing process is not performed.
また、比較例2は、ぼかし処理も平滑化処理も行わない場合である。 Moreover, the comparative example 2 is a case where neither a blurring process nor a smoothing process is performed.
上記実施例、変更例、比較例1、2のモデル生成装置から生成されたモデルを、有限要素法を用いて解析エラー率すると、実施例や変更例では解析エラー率がほとんどゼロであったが、比較例1,2ではエラーが発生した。ここで「解析エラー率」とは、モデルを有限要素法を用いて解析した場合に、メッシュ潰れが発生して解析が不能になる確率である。 When the model generated from the model generation apparatus of the above-described embodiment, modified example, and comparative examples 1 and 2 is analyzed using the finite element method, the analysis error rate is almost zero in the example and modified example. In Comparative Examples 1 and 2, an error occurred. Here, the “analysis error rate” is a probability that when a model is analyzed using the finite element method, mesh collapse occurs and analysis becomes impossible.
10 モデル生成装置
12 入力部
14 二値化部
16 ぼかし部
18 エッジ検出部
20 点設定部
22 平滑化部
24 領域設定部
26 出力部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入力画像を二値化して二値化画像を生成する二値化ステップと、
前記二値化画像からエッジを検出したエッジ画像を生成する検出ステップと、
前記エッジ画像における前記エッジ上に複数の境界点を設定する設定ステップと、
前記複数の境界点を多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で互いに結んで平滑化エッジを形成した平滑化画像を生成する平滑化ステップと、
前記平滑化画像における前記平滑化エッジによって囲まれた内部領域を、フィラー領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割し、前記内部領域以外をマトリックス領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割してシミュレーションのためのモデルを生成する領域設定ステップと、
前記モデルを出力する出力ステップと、
を有することを特徴とするモデル生成方法。 An input step for inputting an input image of a composition including a matrix and a filler;
A binarization step of binarizing the input image to generate a binarized image;
A detection step of generating an edge image in which an edge is detected from the binarized image;
A setting step of setting a plurality of boundary points on the edge in the edge image;
A smoothing step of generating a smoothed image in which the plurality of boundary points are connected to each other by at least one smoothing curve represented by a polynomial to form a smoothed edge;
An inner region surrounded by the smoothed edge in the smoothed image is set as a filler region and divided into a mesh shape composed of a plurality of elements, and other than the inner region is set as a matrix region and composed of a plurality of elements. An area setting step for generating a model for simulation by dividing into meshes,
An output step of outputting the model;
A model generation method characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1記載のモデル生成方法。 The smoothing curve is either an nth-order spline curve, a B-spline curve, a Bezier curve, or a curve generated by polynomial interpolation so as to pass through designated boundary points.
The model generation method according to claim 1.
前記検出ステップにおいては、前記ぼかした二値化画像からエッジ画像を生成する、
ことを特徴とする請求項1記載のモデル生成方法。 A blur step for blurring the binarized image;
In the detection step, an edge image is generated from the blurred binary image.
The model generation method according to claim 1.
前記入力画像を二値化して二値化画像を生成する二値化部と、
前記二値化画像からエッジを検出したエッジ画像を生成する検出部と、
前記エッジ画像における前記エッジ上に複数の境界点を設定する設定部と、
前記複数の境界点を多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で互いに結んで平滑化エッジを形成した平滑化画像を生成する平滑化部と、
前記平滑化画像における前記平滑化エッジによって囲まれた内部領域を、フィラー領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割し、前記内部領域以外をマトリックス領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割してシミュレーションのためのモデルを生成する領域設定部と、
前記モデルを出力する出力部と、
を有することを特徴とするモデル生成装置。 An input unit for inputting an input image of a composition containing a matrix and a filler;
A binarization unit that binarizes the input image to generate a binarized image;
A detection unit that generates an edge image in which an edge is detected from the binarized image;
A setting unit for setting a plurality of boundary points on the edge in the edge image;
A smoothing unit that generates a smoothed image by connecting the plurality of boundary points with at least one smoothing curve represented by a polynomial to form a smoothed edge;
An inner region surrounded by the smoothed edge in the smoothed image is set as a filler region and divided into a mesh shape composed of a plurality of elements, and other than the inner region is set as a matrix region and composed of a plurality of elements. An area setting unit that generates a model for simulation by dividing into meshes,
An output unit for outputting the model;
A model generation apparatus characterized by comprising:
マトリックスとフィラーを含んだ組成物の入力画像が入力する入力機能と、
前記入力画像を二値化して二値化画像を生成する二値化機能と、
前記二値化画像からエッジを検出したエッジ画像を生成する検出機能と、
前記エッジ画像における前記エッジ上に複数の境界点を設定する設定機能と、
前記複数の境界点を多項式で表される少なくとも一つの平滑化曲線で互いに結んで平滑化エッジを形成した平滑化画像を生成する平滑化機能と、
前記平滑化画像における前記平滑化エッジによって囲まれた内部領域を、フィラー領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割し、前記内部領域以外をマトリックス領域に設定すると共に複数の要素からなるメッシュ状に分割してシミュレーションのためのモデルを生成する領域設定機能と、
前記モデルを出力する出力機能と、
を実現させるためのモデル生成プログラム。 On the computer,
An input function for inputting an input image of a composition including a matrix and a filler;
A binarization function for binarizing the input image to generate a binarized image;
A detection function for generating an edge image in which an edge is detected from the binarized image;
A setting function for setting a plurality of boundary points on the edge in the edge image;
A smoothing function for generating a smoothed image in which the plurality of boundary points are connected to each other by at least one smoothing curve represented by a polynomial to form a smoothed edge;
An inner region surrounded by the smoothed edge in the smoothed image is set as a filler region and divided into a mesh shape composed of a plurality of elements, and other than the inner region is set as a matrix region and composed of a plurality of elements. A region setting function that generates a model for simulation by dividing into meshes,
An output function for outputting the model;
Model generation program for realizing
Priority Applications (1)
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