橡胶制品中碳黑含量等级分析方法

摘要

本发明提供一种用于橡胶制品中碳黑含量等级分析方法，其测量的不可靠性较目前的工艺方法要小，更准确地测定样品的性质，增强碳黑样品性质的确定性。本发明把橡胶样本经过刀片裁切后，通过分析仪扫描获得碳黑原始影像，进而减掉平均像素值，以标准影像为基准之碳黑分级，进而判断原始影像碳黑等级。本发明的碳黑自动识别方法，图形显示方便，具有丰富的图像处理能力，通过分析橡胶中碳黑徽粒图像，并进行碳黑含量等级统计分析，保障胶料质量和预侧成品性能，提高橡胶翻品的强度，改进胶料的工艺性能。

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定制品中碳黑含量的方法，尤其涉及一种测定橡胶制品中碳黑含量等级的分析方法。

背景技术

碳黑是橡胶工业不可缺少的原料，是一种无定形的碳，它有各种用途，包括作为颜料和许多橡胶制品最有效的、被广泛应用的的补强剂与增强剂，碳黑能提高胶料的硬度、模量、断裂能量、抗张强度、抗撕裂、耐疲劳和耐磨耗性能。碳黑的另外一大作用是有效降低橡胶制品的成本，特别是用在硅橡胶、氟橡胶和丙烯酸酯橡胶等特种橡胶制品中。对后者来说，碳黑用量越多越好，但过量的碳黑无助于增强、补强效果，反而影响制品的光洁度和拉伸性能，增加制品的加工难度，因此合理的碳黑用量是橡胶工业的研究课题。由于碳黑的物理性质彼此有差异，碳黑的物理性质变化无常，目前测定法和分析方法的精确度有限，需要改进准确测定制品中碳黑的含量的测定方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种用于橡胶制品中碳黑含量等级分析方法，本发明测定碳黑等级的方法，其测量的不可靠性较目前的工艺方法要小，更准确地测定样品的性质，增强碳黑样品性质的确定性。

为达上述目的，本发明的橡胶制品中碳黑含量等级分析方法，采用以下的技术方案：

一种橡胶制品中碳黑含量等级分析方法，其特征在于，包括下述步骤：

①、把橡胶样本经过刀片裁切后，通过分析仪扫描获得碳黑原始影像，开启碳黑粒子影像，观察橡胶样本裁切外表切面产生高低起伏的波动情况，其中波峰及波谷皆为团块的碳黑粒子，而藉由光源反射，便可利用波峰、波谷和水平面的高度差关系分辨出碳黑颗粒，进而减掉平均像素值；

②、以标准影像为基准之碳黑分级，将高度差关系以像素差关系取代，先找出似为水平面的像素，将原始影像之总像素值和除以总像素数目而推导出一平均像素值，接着将影像中每一坐标上之原始像素值减去平均像素值，将结果取绝对值得到新灰阶值如，使得每一原始像素值与平均像素值的差值作为碳黑颗粒高度差衡量的标准；

③、经过步骤②的计算可获得一新灰阶影像，提供后续影像分析使用，此时进行动态二值化，二值化区分碳黑粒子与非碳黑粒子，利用熵的概念，设T为最佳门坎值，即可利用T将影像分为C1(背景)和C2(前景)，在C1区的任一像素其灰阶值f(x，y)必满足0≤f(x，y)≤T，且C2区内的任一像素，其灰阶值f(x，y)必满足T+1≤f(x，y)≤MAX_G，令C1区的百分比为W1，而C2区的百分比为W2，此处需满足1＝W1+W2

而C2区的熵为：

$E\left(C_2\right)=-\underset{i=T+1}{\overset{{\mathrm{MAX}}_G}{\Sigma }}\frac{P\left(i\right)}{W_2}\times \log \left(\frac{P\left(i\right)}{W_2}\right)---\left(1\right)$

最佳门坎值T的决定需满足