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龙图腾网获悉河北工程大学申请的专利一种基于三维信息对二维晶界缺失填补的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119559097B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510096009.5，技术领域涉及：G06T5/77；该发明授权一种基于三维信息对二维晶界缺失填补的方法是由黄素霞;张博函;李河宗;曹晶晶;李子豪;郝文强设计研发完成，并于2025-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于三维信息对二维晶界缺失填补的方法在说明书摘要公布了：基于三维信息二维晶界填补方法，先通过高分辨率二维成像技术采集图像并进行基准配准，确保空间信息的精准关联。在手绘完善首层金相图晶界后，对图像进行灰度化、增强、滤波等预处理操作。利用特定函数和公式去除噪点、二值化，并用专业软件细化晶界。通过设定阈值进行晶粒腐蚀获取中心标记点，八方位追踪计算相邻晶粒比例参数。对首层金相图晶粒边缘检测并缩放，用专用程序填补第二层晶粒，直至输出完整金相图。此方法还结合了三维重建技术验证填补结果，并优化算法。该技术有效提升晶体材料结构完整性与性能，提高晶界重建精度，增强材料性能预测可靠性，降低实验和计算成本，提升数据处理效率，适用于多种材料，为材料微观研究与应用开辟新途径。

本发明授权一种基于三维信息对二维晶界缺失填补的方法在权利要求书中公布了：1.一种基于三维信息对二维晶界缺失填补方法，其特征在于，包括以下步骤： 利用高分辨率二维成像技术采集试样的一系列金相组织图像堆，并基于特定标记点采用图像配准算法对所有金相组织图像进行基准配准，以精确关联空间信息，其中所述图像配准算法借助专业图像处理软件实现精准定位； 手绘完善第一层金相图的晶界使其完整，随后对所有金相图进行预处理，预处理操作涵盖采用浮点计算法的灰度化处理、基于均衡化技术公式的图像增强以及结合高斯滤波和小波变换的图像平滑滤波，确保图像质量满足后续处理要求； 运用MATLAB图像处理函数消除金相图像中的噪点：依据预定公式进行二值化操作，再利用软件工具针对存在的包含晶界宽度不一致及飞边毛刺在内的不良问题进行细化处理，以获得清晰的晶界图像； 通过设定不同的阈值disk，在保持晶界几何特征下对金相图中的每个晶粒执行多尺度迭代腐蚀操作，在每个晶粒完全消失前的特定迭代状态下获取晶粒中心点，并记录这些中心点作为种子记录标记点，为后续分析提供基础，其包含： 1设定不同的阈值disk，在保持晶界几何特征下对给定的图像进行多尺度的迭代腐蚀处理；在此过程中，每完成一次腐蚀操作，晶粒的边界将向内部缩减一层，直至晶粒在完全消失之前的一次迭代状态，获得晶粒中心点； 2采用数学模型高斯曲率或平均曲率描述晶界曲率，通过局部晶界几何特性计算弯曲程度，推算填补区域形状和表面结构； 2.1通过局部晶界切平面方程和数值方法计算曲率，动态调整填补区域形状，结合晶体对称性和空间群信息，确保填补区域的晶格结构与周围一致； 2.2利用聚类算法对晶体结构区域进行聚类，分析簇之间的相似性与差异性；结合聚类结果与物理特性，构建数据驱动的相似性评估框架；通过调整相似性阈值，精确预测或填补相似晶粒的特性； 2.3针对晶体结构，采用相似性度量为每个晶粒分配相似性评分，影响填补策略；通过动态调整机制，基于晶粒分布特征实时调整填补阈值和相似性标准；使用增量学习随着数据积累和算法迭代优化参数配置； 3记录每个晶粒消失前的中心点，得到多个种子记录标记点； 针对每个种子记录标记点实施以45°间隔的八个方位追踪策略，从标记点出发持续追踪直至遇到晶界，在此过程中精确记录每个线段的长度，进而算出相邻晶粒比例参数，以确定晶粒间的相对关系； 对第一层完整金相图中的每个晶粒进行边缘检测提取轮廓，并依据相邻两层间计算得出的比例参数进行缩放操作，为后续填补提供准确的模板； 采用程序对第二层金相图的每个晶粒依次进行填补，在填补过程中依据前期计算和处理的结果进行智能判断和操作，循环至完成该层所有晶粒填补，获得第二层完整金相图； 循环执行上述填补过程，对后续各层金相图依次进行处理，直至输出所有层完整金相图，实现晶界的全面自动填补，确保填补结果的准确性和一致性。

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