ブースのlemniscatesによる融合フィラメント断面画像の輪郭フィッティング：粘性焼結速度モデリングへの応用

120°Cでの熱溶融等温焼結の際に、2つのバイオポリマーベースの熱可塑性フィラメントのエッジピクセルを決定するために、画像分析の方法が実装されました。連続した逆楕円は、焼結フィラメントの輪郭に合わせて調整され、ブースの対応するレムネッツのパラメーターの識別につながります。形態学的画像解析のさまざまなステップは、8ビットコード化された取得画像（1フレーム/s）から、フィラメントエンベロープの進化を説明する最適化された数学関数の最終的なフィッティングまで詳細に説明されています。完全なシーケンスは、最初の1分間の初期の純粋な粘性焼結段階で構成され、続いて粘弾性の腫れを溶かした膨張と組み合わせて長時間拡大し、その後、高温で2分以上焼結されたフィラメントの安定化が形成されます。HopperのAbacusから得られたマスター曲線を使用して、特徴的な粘性焼結時間はTVS = 78秒で評価され、結合首の長さのみの測定に基づいて以前に見つかったものを確認します。次に、熱可塑性フィラメントエンベロープの進化の完全な説明は、溶融状態のジオメトリの変化を反映して、ブースの連続したレムニス化としてのデジタルモデリングの結果として、焼結試験中の画像分析によって評価できます。

A method for image analysis was implemented to determine the edge pixels of two biopolymer-based thermoplastic filaments during their hot melt isothermal sintering at 120 °C. Successive inverted ellipses are adjusted to the contour of the sintered filaments and lead to the identification of the parameters of the corresponding lemniscates of Booth. The different steps of the morphological image analysis are detailed, from 8-bit coded acquired images (1 frame/s), to the final fitting of the optimized mathematical functions describing the evolution of the filaments envelope. The complete sequence is composed of an initial pure viscous sintering step during the first minute, followed by viscoelastic swelling combined with melt spreading for a longer time, and then the stabilization of the sintered filaments shape for over 2 min at high temperatures. Using a master curve obtained from Hopper's abacus, the characteristic viscous sintering time is assessed at tvs = 78 s, confirming the one previously found based on the measurement of the bonding neck length alone. Then, the full description of the evolution of the thermoplastic filaments envelope is assessable by image analysis during sintering trials as a result of its digital modeling as successive lemniscates of Booth, reflecting geometry changes in the molten state.