摘要

拓扑优化变密度法运用固体各项同性材料惩罚模型(SIMP)得到优化的图像中存在大量灰度单元,本文提出基于数字图像处理的自适应阈值空域灰度变换算法,通过数值化提取拓扑结构灰度单元,依据最大类间方差法(OTSU)确定初始阈值,通过histogram函数确定均匀宽度值,依据整体结构灰度值约束条件建立自适应阈值计算公式,得到修正后自适应阈值算子,在满足拓扑约束条件下将图像增强算法应用于拓扑图像。通过典型算例验证了算法可行性,并与最大类间方差法OTSU、动态范围压缩、阶梯量化等算法对比,自适应阈值方法在拓扑约束偏离值仅为0.01%情况下实现灰度单元有效过滤,收敛快速且优化结构清晰。