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龙图腾网获悉浙江科技学院申请的专利一种碳纸原纸的孔结构模型重构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：CN116386784B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05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：202310336789.7，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权一种碳纸原纸的孔结构模型重构方法是由沙洲;郭大亮;张梦;赵浩轩;黄依可;周玥辰;李静;童欣;苑田忠;常紫阳;刘蓓设计研发完成，并于2023-03-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳纸原纸的孔结构模型重构方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种碳纸原纸的孔结构模型重构方法，本发明引用统计特征函数的两点相关函数、线性路径函数以及分形控制函数来统计碳纸原纸二值图像的孔隙结构特征，然后将其转换为数组存储作为目标值，通过优化参数后的模拟退火算法生成符合目标值的数组，实现碳纸原纸从二维到三维的转化重构。本发明具有步骤简单，操作方便，成本低廉、准确性好，重构效果好的优点。

本发明授权一种碳纸原纸的孔结构模型重构方法在权利要求书中公布了：1.一种碳纸原纸的孔结构模型重构方法，其特征在于：包括如下步骤： 步骤1、对碳纸原纸进行预处理，获得孔隙率，以及得到碳纸原纸孔隙与纤维的二值化图； 步骤2、二值化图孔隙特征统计：计算二值化图的两点相关函数、线性相关函数和分形控制函数，作为模拟退火算法重构模型的目标函数，记为、和； 步骤3、初始图像生成：根据碳纸原纸的孔隙率，设定碳纸原纸重构模型的大小，并随机生成个孔隙体素，作为模型初始解；使用坐标代表模型中每个孔隙体素的位置，每个孔隙体素的值采用表示； 步骤4、初始图像孔隙特征统计：计算初始解下初始图像的两点相关函数、线性相关函数和分形控制函数，统计孔隙结构特征，记为、和；再根据模拟退火算法的能量差公式计算初始解和目标解的能量差； 步骤5、模拟退火算法参数设置：设置模拟退火算法的初始温度、每个温度迭代次数、温度下降系数、终止温度和最小能量差； 步骤6、产生新的结构模型：采用像素选取法进行模型孔隙体素的随机交换，产生新的结构模型，每个体孔隙素的值采用表示，并计算新模型的两点相关函数、线性相关函数和分形控制函数，统计新的孔隙特征，记为、和；再根据模拟退火算法的能量差公式计算新解和目标解的能量差为； 步骤7、模拟退火算法更新标准：若＞则接受新解，令新解替代为初始解，储存新解作为最优解，令=，=，=，=，=，同时将该解作为目前解，令=，=，=，=，能量差=，以此迭代； 若＜，则根据Metropolos准则判断是否接受新解； 步骤8、算法冷却标准：如果迭代次数达到设定的，则根据温度下降系数，以温度以此迭代继续产生新解； 步骤9、算法终止标准：在迭代过程中，如果满足终止条件能量或者，则退出模拟； 步骤10、输出最终模型：获得的最优解三维数组，将三维数组结果导入AVIZO软件，实现重构三维模型的可视化； 所述两点相关函数用于统计碳纸原纸中孔隙的分布特征；所述两点相关函数是先将二值图进行数字化，定义如下： 然后在数字化图像中任取两个像素点，计算两点均位于孔隙相的概率，使得在概率意义上量化碳纸原纸的微观结构，提取碳纸原纸的孔隙结构信息；其中概率计算如下： ； 式中：表为期望运算符； 所述线性路径函数用于统计碳纸原纸中孔隙结构的连通性特征；所述线性相关函数定义为在碳纸原纸图像上随机选取距离为i的两个像素点，计算两像素点及两点间像素点均位于孔隙相的概率，用于统计碳纸原纸图像孔隙连通性信息，公式如下： ； 式中：表为期望运算符；表示单位距离； 步骤6中，所述像素选取法进行模型孔隙体素的随机交换步骤是选取一个随机体素，若在其所有邻域中孔隙体素的值与中心所选孔隙体素的值相反的个数大于等于阈值，则选取该体素被判定为孤立点，将选取到的孤立点与孔隙与纤维的边界点进行交换，以此来消除孤立点，形成新的结构模型。

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