如何使用加载程序将图像转换为几何模型

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经过Bjorn Sjodin

2020年1月23日

曲线加载项的图像使您可以使用图像作为分析的起点。使用加载项,由导入图像的轮廓图创建插值曲线。然后,该插值曲线可以用作几何形状的一部分。在这里,我们演示了如何使用此功能。

将图像引入曲线加载项

在下图中,您可以看到涉及的一些不同步骤,以根据用黑色标记绘制的配置文件的照片创建一个扫描的网格。在这种情况下,3D模型是通过挤出基于图像的2D几何形状来创建的。

comsol多物理UI的屏幕截图,带有手188金宝搏优惠绘导入的照片和覆盖的轮廓图。
带有黑色标记的配置文件的导入照片(用智能手机拍摄),带有覆盖的轮廓图(薄绿线)。

导入手绘轮廓后,固体几何形状轮廓的屏幕截图。
删除了从图像到几何形状的转换中产生的一些无关域而产生的实体几何曲线。

图像显示基于导入的照片的扫掠网格,在comsol Multiphysics UI中显示。188金宝搏优惠
基于黑色标记配置文件的扫描网格。

启用图像曲线加载项

首先,使图像从附加库通过去开发人员模型构建器中的标签并单击附加库

附加库按钮的屏幕快照。
附加库按钮。

从列表中,选择图像的复选框以曲线加载来启用它。

附加库窗口的屏幕快照。
附加库窗户。

然后,当您单击时,要曲线加载项的图像将显示加载按钮,位于开发人员标签。

开发人员选项卡的屏幕截图,其中包含图像以访问曲线加载项。
开发人员标签。

曲线设置窗口的图像

设置图像曲线加载项的窗口如下所示。它在顶部有五个工具栏按钮,并具有各种设置的五个不同部分。

图像的屏幕快照以曲线设置窗口。
曲线的图像设置窗户。

在顶部使用工具栏设置在不同步骤之间导航的窗口。

工具栏按钮的屏幕截图,用于曲线加载项。
图像的工具栏按钮曲线加载项。

曲线加载项按钮的图像包括:

  • 重启
    • 将所有值重置为出厂设置
  • 阴谋
    • 渲染原始导入的图像没有任何过滤器
  • 筛选
    • 使用筛选图片部分
  • 轮廓
    • 使用阈值设置从轮廓部分
  • 曲线
    • 创建一个插值曲线节点2D几何序列或a3D工作平面
    • 曲线插值公差可以在曲线部分

图像曲线加载项的部分包括:

  • 图片
  • 轮廓
  • 曲线
  • 目标
  • 先进的

下面详细描述了不同的部分。

图像部分

导入图像,在图片部分设置加载项的窗口,单击浏览按钮。这将打开一个文件浏览器,您可以在其中选择用于导入的映像。

图像的图像部分的屏幕截图,以曲线加载。
图片部分。

例如,图像可以是对象或图形的照片。支持的图像格式为.png,.jpg,.jpeg,.bmp和.gif。为了创建优质的几何形状,图像最好是在较轻的背景或深色背景上的浅色形状上。导入时,颜色图像始终转换为灰度图像。

导入后,图片部分将显示有关像素图像大小的信息(X大小和y尺寸),根据当前长度单位的图像宽度,由几何学节点,文件名,和筛选用于处理图像。

通过更改图片宽度值,您可以调整最终几何形状的尺寸。稍后也可以通过添加一个规模特征节点到几何学顺序。这筛选选项包括一些模糊和锐化过滤器,如下图所示。

滤波器设置的屏幕截图,用于曲线加载项。
筛选设置。

使用这些过滤器减少导入图像中的噪声(模糊)或增强边缘(锐化)。更改过滤器将改变从图像中提取的曲线的形状。默认值为高斯模糊筛选。如果需要,请使用专用的图像处理软件在导入之前进一步处理图像。点击阴谋或者筛选工具栏中的按钮分别渲染原始图像或过滤图像。

轮廓部分

默认情况下,相对于被过滤的图像中的像素强度水平,轮廓曲线自动放置在平均阈值级别上。手动控制轮廓阈值,清除自动的轮廓阈值复选框。

图像的轮廓部分的屏幕截图以曲线加载。
轮廓部分。

点击轮廓工具栏中的按钮可视化轮廓曲线和图像,如下图所示,在IMBEAM配置文件的导入图像的情况下。

显示导入到comsol®的i梁图像的轮廓。188金宝搏优惠
图像轮廓(以绿色为绿色),用于I梁的图像。

要检查像素值图像曲线情节组,选择表面节点,然后单击图形窗户。像素值和坐标显示在评估2d表,如下图所示。

图像显示具有像素的显示值的I光束。
表中显示的带有像素灰度值的I光束的图像。

曲线部分

点击曲线工具栏中的按钮以生成一个插值曲线节点2D几何序列或a3D工作平面。默认情况下,曲线类型设置为打开,但是你可以将其更改为关闭或者坚硬的。这曲线公差设置确定曲线应如何接近轮廓曲线。

曲线部分的屏幕截图,用于图像曲线加载项。
曲线部分。

下图显示了I-Beam示例,使用坚硬的为了曲线类型和a曲线公差0.0。

I梁的2D固体几何形状的屏幕截图。
基于I-Beam图像的图像轮廓的2D固体几何形状。

目标部分

在里面目标部分,您可以指定几何序列为此插值曲线应该创建节点。您可以指定模型零件而且,在3D情况下,您也可以指定工作平面

目标部分的屏幕截图,以供图像曲线加载。
目标部分。

高级部分

在里面先进的部分,您可以更改用于可视化图像的插值方法。在之间选择线性最近的邻居插值。这每个像素的细化设置确定每个像素用于表示图像的网格单元的数量。低于1.0的值表示用来表示图像的网格的插值点少于图像中的像素数。大于1.0的值表示网格将超过图像。

高级部分的屏幕截图,以供图像曲线加载。
先进的部分。

显示X和Y措施复选框控制轮廓曲线尺寸的可视化。

屏幕截图显示了轮廓曲线的带注释的尺寸。
轮廓曲线尺寸的注释。

寻找帮助

要查看与加载项关联的动态帮助,请单击图像曲线模型树中的节点,然后单击comsolDesktop®用户界面的右上角的问号图标(就像您要为其他文档获取其他文档一样188金宝搏优惠设置视窗)。

示例显示了如何将图像转换为几何模型

你可以下载示例模型以及上面显示的随附图像。

这个例子image_to_curve_h_beam.mph如下图所示,包含具有分布载荷的简单结构分析。

一个示例,显示如何将图像转换为几何模型。
基于基于图像的几何形状的H梁上的分布载荷。

屏幕截图显示了H梁中的von Mises应力。
冯·米塞斯(Von Mises)在h梁中的压力。

这个例子hand_drawn_image_geometry_and_mesh.mph包含本文开头描述的黑色标记曲线的几何形状和扫掠网状。除了显示如何使用图像来曲线加载项外,它还演示了如何删除从图像到几何形状转换中创建的一些无关域。

请注意,您可以通过使用所有可用的几何建模功能来继续处理所得的2D或3D挤出几何形状:与其他几何零件,钻孔等结合使用。很好地使用非结构化的四面体或三角形网格。

其他资源

为了了解如何创建此加载项,您可以通过从Comsol安装目录加载相应的MPH文件来查看甚至修改其应用程序构建器设置。188金宝搏优惠对于Windows®操作系统中的典型安装,该文件位于:

C:\ Program Files188金宝搏优惠 \ comsol \ comsol55 \ Multiphysics \ Addins \ comsol_multiphysics \ image_to_curve.mph

要了解有关使用应用程序构建器一般创建加载项和应用程序的更多信息,请参见:

您也可以通过comsol多物理设备在安装中访问这些文档188金宝搏优惠帮助文档工具。


评论(6)

发表评论
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luo
luo
2020年2月24日

非常感谢你!这非常有用。

Ekkehard Holzbecher
Ekkehard Holzbecher
2021年11月6日

亲爱的比约恩
非常感谢您始终有用的解释。
我有一个关于“曲线图像”应用​​程序的观察,对我来说似乎很奇怪。将其添加到模型构建器中后,它将不再出现在加载项列表中。此外,尽管“曲线1”的自动命名命名,但可以使用几次使用“曲线1”,但模型树中的节点无法重复。如果我想使用两次或更多的应用程序,该怎么办?
BRS Ekkehard(来自阿曼)

Bjorn Sjodin
Bjorn Sjodin
2021年11月8日 188金宝搏优惠comsol员工

嗨,埃克哈德,

不客气!
您的观察是正确的。此加载项是所谓的“单身”加载项,只能在模型构建器中的一个副本中存在。我们可能会在未来版本中概括此加载项。在当前版本中,您需要打开几个comsol会话,并使用文件导出/导入与多个图像文件一起使用。188金宝搏优惠每个会话一个图像文件。

最好的祝福,
比约恩

Ekkehard Holzbecher
Ekkehard Holzbecher
2021年11月16日

谢谢比约恩。
经过一番反复试验,我使它起作用。
最好的问候,埃克哈德

Garshasp Keyvan Sarkon
Garshasp Keyvan Sarkon
2022年2月28日

Greetings dear Bjorn, I uploaded an image and turned it into a curve, the only problem is I can’t change the X and Y dimensions of my Image that is tuned into solid geometry, there is an option for the determination of the width of the image, but the X and Y dimensions can not be modified? how can I fix this issue?

提前致谢。

Bjorn Sjodin
Bjorn Sjodin
2022年2月28日 188金宝搏优惠comsol员工

嗨,garshasp,

在加载项中,您可以更改图像宽度。另一个选项是使用几何节点(在模型构建器中)下的工具移动,缩放和旋转所得曲线。

最好的祝福,
比约恩

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