PU 試體製備與尺寸密度量取結果

為了能夠確定每個試體的確實材料密度，將對每個試體進行個別的體

積以及重量的量取，切割過程中發現角落邊的試體材料性質較為特殊，

在切割後容易產生較大變形，所以在建立材料性質表格先暫且不將角落 試體列入其中。

試體名稱中39、41、43 分別代表的是此試體從 39kg/m3、41 kg/m 3、

43kg/m3 大塊試體 89cm*540cm*11cm 上取得，從數據中可以發現，試體 在不同的位置上相對於其對應平均密度來說會有不同的灌製密度品質，

像是在2 位置上取得之試體往往會比 1、3 位置上取得之試體密度較為接 圖 3.2、切割位置示意圖

3 2 1

U D

U

D D

U

5cm

5cm 5cm

3號位置 2號位置 1號位置 角落位置

圖 3.3、試體與尺寸

近平均值且穩定，這是因為PU 試體的灌製主要是單邊使用高壓管灌入， 2-39_2U 122415.94 4.72 38.56 2-39_3U 125786.39 3.83 30.45 2-41_1U 117649.98 4.14 35.19 2-41_2U 121708.42 4.46 36.64 2-41_3U 127035.94 4.32 34.01 2-43_1U 119207.94 4.63 38.84 2-43_2U 132504.40 5.27 39.77 2-43_3U 124595.94 4.93 39.57 3-39_1U 109644.08 3.54 32.29 3-39_2U 118385.98 4.25 35.90 3-39_3U 122575.41 3.72 30.35 3-41_1U 118265.96 4.13 34.92 3-41_2U 112090.89 4.07 36.31 3-41_3U 111233.56 3.96 35.60 3-41_1D 108634.03 3.99 36.73 3-41_2D 112464.49 4.39 39.03 3-41_3D 110117.35 4.42 40.14 3-43_1U 120181.12 4.49 37.36 3-43_2U 108916.56 4.62 42.42 3-43_3U 119514.41 4.29 35.90 3-43_1D 112585.25 4.51 40.06

3-43_3D 119682.75 4.97 41.53 4-39_1U1 112347.23 3.47 30.89 4-39_1U 119912.87 3.75 31.27 4-39_2U1 121592.05 4.57 37.58 4-39_2U 132278.69 5.19 39.24 4-39_3U1 107881.05 3.34 30.96 4-39_3U 116305.44 3.56 30.61 4-39_1D 112463.32 3.89 34.59 4-39_2D 123921.11 4.93 39.78 4-39_3D 118772.98 4.47 37.63 4-41_1U1 114500.83 4.17 36.42 4-41_1U 116304.93 3.96 34.05 4-41_2U1 116322.43 4.26 36.62 4-41_2U 116294.50 4.24 36.46 4-41_3U1 113186.40 4.36 38.52 4-41_3U 120181.75 4.44 36.94 4-41_1D 105756.82 3.65 34.51 4-41_2D 115870.64 4.41 38.06 4-41_3D 120976.51 4.6 38.02 4-43_1U1 112819.66 4.21 37.32

4-43_1U 115737.37 4.35 37.59 4-43_2U1 118285.14 4.5 38.04

4-43_2U 117052.52 4.49 38.36 4-43_3U1 125734.85 4.85 38.57 4-43_3U 120194.24 4.61 38.35 4-43_1D 111881.17 4.32 38.61 4-43_2D 119726.74 4.8 40.09

號數的砂紙，先利用P240 號數砂紙磨至大概平整再利用 P2000 之號數之 砂紙搭配砂輪機(圖 3.5)將表面微調研磨至更平整並且光滑，增加上色品 質和清晰影像的取得。

圖 3.4、PU 切割架圖 圖 3.5、砂輪機 本研究使用過布面印泥、不同單色光源臨界角取影像法、水性廣告顏 料、壓克力水彩顏料、油性顏料等，最後以上色差異效果最佳的黑色油 性顏料(油性奇異筆補充液)加上粉撲搭配(圖 3.6)用滴管滴上約訂一滴 (0.0378 克)量之顏料以一定輕拍次數 5~6 次輕拍於試體之表面，上色兩試 體後再滴上顏料一次循環，用以製備取影像之試體。

圖 3.6、PU 上色

試體影像主要是利用固定於成像距離(焦段)為 46cm 之腳架上之相機(圖 3.7) 取得，此外為了避免試體影像分析時因為不同位置拍攝光源強度差 異在試體影像產生之光影，因為識別光影容易對於影像識別分析產生誤 判，所以影像分析部分之試體影像除了利用 Canon500D 相機(圖 3.8)之 外，並搭配上均勻光源(圖 3.9)來取得。

圖 3.7、試體影像取得之情形

圖 3.8、Canon 500D 單眼相機與拍攝器  

圖 3.9、光源燈泡 27W 檯燈

因為取得之試體影像屬於比較大範圍的影像，所以得先在試體上選取具 有其PU 分布趨勢且細胞壁完整性高之代表性之固定範圍區域(圖 3.10)，

並放大1.5 倍(圖 3.11)，再利用此影像進行影像識別。

圖 3.10、3-39-1U 試體 圖 3.11、試體圈選範圍 影像識別部分本研究將利用自行研發的多孔介質孔隙率及孔隙均勻 度影像識別程式(圖 3.14)來進行影像的分析。此程式可以將試體利用繪製 亮度譜圖(圖 3.12、圖 3.13)將影像灰階化，再利用分水嶺重心位置門檻方 法來進行二值化，分辨出有上到黑色之細胞壁的部分以及沒上到色孔洞

3-39-1U

Content Rate Content Rate 

的部分，並進行計算計算出白率(孔隙率)以及對於試體進行分塊分析計算 其孔隙率用以比較各區塊的區別，即可對於試體的孔隙均勻度進行計算 分析。

圖 3.12、二十五區塊之亮度譜

圖 3.13、二十五等份區塊之累積亮度譜

圖 3.14、以二十五等分區塊之影像處理技術識別 PU 發泡材孔隙率