JP5752472B2 - モデル作成装置、その方法及びそのプログラム - Google Patents
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Description
「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。
本実施形態の解析装置10について図1に基づいて説明する。図1は、解析装置10のブロック図である。
初期モデル作成部20の構成について図2を用いて説明する。図2は、初期モデル作成部20のブロック図である。
まず、入力部202について説明する。
次に、二値化部204について図4に基づいて説明する。
次に、ぼかし部206について図5に基づいて説明する。
次に、エッジ検出部208について説明する。
次に、点設定部210について説明する。
次に、平滑化部212について図6に基づいて説明する。
次に、領域設定部214について説明する。
次に、初期モデル作成部20の動作状態について、図3のフローチャートに基づいて説明する。
次に、界面領域設定部30について、図8〜図13に基づいて説明する。
まず、境界作成部302について説明する。
次に、分割部304について説明する。
次に、重心点計算部306について説明する。
次に、識別部308について説明する。
次に、関数計算部310について説明する。
次に、等位線計算部312について図12に基づいて説明する。
次に、決定部314について図13に基づいて説明する。
次に、界面領域設定部30の動作状態について、図9のフローチャートに基づいて説明する。
次に、解析部40について図13〜図18に基づいて説明する。
まず、領域代表点設定部402について、図13に基づいて説明する。
次に、要素代表点設定部404について説明する。
次に、付与部406について図16、図17に基づいて説明する。
次に、数値解析部408について説明する。
次に、解析部40の動作状態について、図15のフローチャートに基づいて説明する。
次に、出力部50について説明する。
本実施形態によれば、フィラー領域の境界からレベルセット関数を用いて等位線を求め、この等位線をバウンドラバー領域(界面領域)の境界とすると、2個のフィラー領域とフィラー領域の界面領域が重なっていても、レベルセット関数φは、1つの要素において1つしか存在しないため、重複した部分においてもバウンドラバー領域B(界面領域)の範囲は一義的に決定できる。すなわち、重複部分における要素のレベルセット関数は一つしか存在しないため、バウンドラバー領域B(界面領域)の範囲は一義的に決定できる。
20 初期モデル作成部
30 界面領域設定部
40 解析部
50 出力部
202 入力部
204 二値化部
206 ぼかし部
208 エッジ検出部
210 点設定部
212 平滑化部
214 領域設定部
302 境界作成部
304 分割部
306 重心点計算部
308 識別部
310 関数計算部
312 等位線計算部
314 決定部
402 領域代表点設定部
404 要素代表点設定部
406 付与部
408 数値解析部
Claims (7)
- 第1材料と第2材料を含んだ組成物の入力画像を入力する入力部と、
前記入力画像から前記第1材料の第1材料領域と前記第2材料の第2材料領域とに分けられた初期モデルを作成する初期モデル作成部と、
前記第1材料領域と前記第2材料領域の境界線を表す境界点列群を作成する境界作成部と、
前記初期モデルの全領域に関して、前記有限要素法に用いる複数の要素に分割する分割部と、
前記各要素の重心点を求める重心点計算部と、
前記各重心点が、前記第1材料領域に含まれるか、又は、前記第2材料領域に含まれるかを識別する識別部と、
(1)前記各要素の前記重心点と最短距離にある前記境界点列群の中の境界点を特定し、前記最短距離を値とするレベルセット関数を、前記要素毎に計算し、(2)前記最短距離の値に関して前記重心点が前記第1材料領域に含まれるか否かでプラス又はマイナスを付加する関数計算部と、
前記第1材料領域の外側であって、前記境界線から所定の距離にある等位線を、前記レベルセット関数の値を用いて計算する等位線計算部と、
前記境界線と前記等位線との間の領域を、前記第1材料と前記第2材料との界面領域であると決定する決定部と、
を有することを特徴とするモデル作成装置。 - 前記等位線計算部における前記所定距離が、前記界面領域の厚みである、
ことを特徴とする請求項1に記載のモデル作成装置。 - 前記等位線計算部は、前記等位線を所定距離毎に複数計算し、等高線状に求める、
ことを特徴とする請求項1に記載のモデル作成装置。 - 前記第1材料がフィラーであり、前記第2材料がマトリックスである、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモデル作成装置。 - 前記組成物がタイヤの材料であり、前記第1材料がフィラーであり、前記第2材料がゴムであり、前記界面領域がバウンドラバー領域である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のモデル作成装置。 - 入力部が、第1材料と第2材料を含んだ組成物の入力画像を入力し、
初期モデル作成部が、前記入力画像から前記第1材料の第1材料領域と前記第2材料の第2材料領域とに分けられた初期モデルを作成し、
境界作成部が、前記第1材料領域と前記第2材料領域の境界線を表す境界点列群を作成し、
分割部が、前記初期モデルの全領域に関して、前記有限要素法に用いる複数の要素に分割し、
重心点計算部が、前記各要素の重心点を求め、
識別部が、前記各重心点が、前記第1材料領域に含まれるか、又は、前記第2材料領域に含まれるかを識別し、
関数計算部が、(1)前記各要素の前記重心点と最短距離にある前記境界点列群の中の境界点を特定し、前記最短距離を値とするレベルセット関数を、前記要素毎に計算し、(2)前記最短距離の値に関して前記重心点が前記第1材料領域に含まれるか否かでプラス又はマイナスを付加し、
等位線計算部が、前記第1材料領域の外側であって、前記境界線から所定の距離にある等位線を、前記レベルセット関数の値を用いて計算し、
決定部が、前記境界線と前記等位線との間の領域を、前記第1材料と前記第2材料との界面領域であると決定する、
ことを特徴とするモデル作成方法。 - コンピュータに、
第1材料と第2材料を含んだ組成物の入力画像を入力する入力機能と、
前記入力画像から前記第1材料の第1材料領域と前記第2材料の第2材料領域とに分けられた初期モデルを作成する初期モデル作成機能と、
前記第1材料領域と前記第2材料領域の境界線を表す境界点列群を作成する境界作成機能と、
前記初期モデルの全領域に関して、前記有限要素法に用いる複数の要素に分割する分割機能と、
前記各要素の重心点を求める重心点計算機能と、
前記各重心点が、前記第1材料領域に含まれるか、又は、前記第2材料領域に含まれるかを識別する識別機能と、
(1)前記各要素の前記重心点と最短距離にある前記境界点列群の中の境界点を特定し、前記最短距離を値とするレベルセット関数を、前記要素毎に計算し、(2)前記最短距離の値に関して前記重心点が前記第1材料領域に含まれるか否かでプラス又はマイナスを付加する関数計算機能と、
前記第1材料領域の外側であって、前記境界線から所定の距離にある等位線を、前記レベルセット関数の値を用いて計算する等位線計算機能と、
前記境界線と前記等位線との間の領域を、前記第1材料と前記第2材料との界面領域であると決定する決定機能と、
を実現させるためのモデル作成プログラム。
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