Preview

НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С КОМПЬЮТЕРНЫМИ ПРОЦЕДУРАМИ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-35-44

Полный текст:

Аннотация

Традиционный подход к ранжировке структур и изломов - сопоставление с эталонами (картинками) - не позволяет объективно описать существующее разнообразие их геометрии, обеспечить прямое сопоставление морфологии структур и изломов для выявления критических параметров структур, определяющих различие в их сопротивляемости разрушению. Формализация подходов к описанию цифровых изображений структур и изломов осложнена, в частности, из-за различий в механизмах разрушения номинально однотипных структур, отличающихся геометрией строения отдельных ее элементов и их конфигурацией в целом; вытекающими отсюда отличиями в метрологическом обеспечении процедур обработки изображений. Обычно подразумевается, что это обеспечивается в рамках используемых специализированных программных продуктов по умолчанию, но на практике не всегда уделяется необходимое внимание сопоставлению альтернативных вариантов процедур обработки изображений с целью выбора оптимального. В этой связи в работе рассмотрены некоторые аспекты получения цифровых изображений структур и изломов, их обработки, обеспечивающих получение воспроизводимых и сопоставимых результатов, несущих содержательную информацию об их морфологии. В частности, оценены роль продолжительности травления, выбор оптимального увеличения микроскопа (в диапазоне величин, сопоставимых по своим возможностям для решения конкретной задачи), процедуры удаления шумов. Обсуждены подходы к выбору эффективных алгоритмов обработки изображений, например, при переходе от балльных оценок структур к измерению геометрии их строения (с учетом представлений о статистической природе строения структур и изломов, масштабов измерения). Оценены эффективность использования классической и непараметрической статистик при сравнении результатов измерений геометрии структур и изломов, возможность классификации «размытых» изображений микроструктур на основе Фурье-преобразования. На основе полученных результатов уточнены некоторые процедуры обработки изображений структур и изломов и показано, что использование статистических характеристик изображений структур и изломов позволяет более объективно ранжировать структуры по геометрии их строения.

Об авторах

А. В. Кудря
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия


Э. А. Соколовская
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия


В. Ю. Пережогин
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия


Н. Н. Ха
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
Россия


Список литературы

1. Штремель М.А. Прочность сплавов. Ч. 2. Деформация. М.: МИСиС. 1997. 527 с.

2. Штремель М.А. Разрушение. Кн. 2. Разрушение структур. М.: МИСиС, 2015. 976 с.

3. Соколовская Э.А. О воспроизводимости результатов измерений структур и изломов с использованием компьютеризированных процедур // Вопросы материаловедения. 2013. № 4. С. 143-153.

4. Михайлович А.П., Сивкова Т.А., Кадушников Р.М., Сомина С.В. Металлографический анализ: история и перспективы развития // Мир измерений. 2014. № 2. С. 3-9.

5. Колпишон Э.Ю., Дурынин В.А., Казаков А.А., Житенев А.И., Титова Т.И., Малыхина О.Ю. Металлографический контроль заготовок ответственных изделий энергомашиностроения и автоматизация методов исследования микроструктуры // Тяжелое машиностроение. 2016. № 11-12. С. 2-8.

6. Яценко Р.В., Терновой Ю.Ф., Яценко М.Ю. Использование современных средств количественной металлографии // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2012. № 1. С. 59-64.

7. Duval L., Moreaud M., Couprie C., Jeulin D., Talbot H., Angulo J. Image processing for materials characterization: issues, challenges and opportunities // IEEE International Conference on Image Processing (ICIP). Paris, 2014. P. 4862-4866.

8. Кудря А.В., Соколовская Э.А., Траченко В.А., Скородумов С.В., Папина К.Б., Мишнев П.А., Палигин Р.Б., Балашов С.А., Огольцов А.А. Факторы неоднородности качества листовой стали // Электрометаллургия. 2013. № 9. С. 23-33.

9. Кудря А.В., Соколовская Э.А., Ахмедова Т.Ш., Пережогин В.Ю. Информативность морфологии структур твердых сплавов для прогноза качества наплавок // Цветные металлы. 2017. № 12. С. 78-83.

10. Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1970. 376 с.

11. Анисович А.Г. Современная металлография - основа литейного материаловедения // Литье и металлургия. 2019. № 2. С. 99-108.

12. Исрафилов Х.С. Исследование методов бинаризации изображений // Вестник науки и образования. 2017. Т. 2. № 6. С. 43-50.

13. Malage A., Rege P.P., Rathod M.J. Automatic quantitative analysis of microstructure of ductile cast iron using digital image processing // Metallurgical and Materials Engineering. 2015. Vol. 21. № 3. P. 155-165.

14. Vander Voort G.F. Metallography: Principles and Practice. ASM International, 1999. 752 p.

15. Анисович А.Г. Резкость изображений в металлографии // Литье и металлургия. 2018. № 3. C. 76-81.

16. Кудря А.В., Соколовская Э.А., Пережогин В.Ю., Ахмедова Т.Ш., Васильев С.Г. Использование компьютеризированных процедур для оценки неоднородности структур твердых сплавов // Металлург. 2016. № 12. С. 77-80.

17. Казаков А.А., Житенев А.И., Салынова М.А. Оценка крупных одиночных неметаллических включений в стали с помощью статистики экстремальных значений // Черные металлы. 2018. № 11. С. 70-74.

18. Шапиро Л., Стокман Дж. Компьютерное зрение. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 752 с.

19. Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005. 1072 с.

20. Kazakov A.A., D. Kiselev D.V., Pakhomova O.V. Microstructural Quantification for Pipeline Steel Structure-Property Relationships // CIS Iron and Steel Review. 2012. № 1. P. 4-12.


Для цитирования:


Кудря А.В., Соколовская Э.А., Пережогин В.Ю., Ха Н.Н. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С КОМПЬЮТЕРНЫМИ ПРОЦЕДУРАМИ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019;(4):35-44. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-35-44

For citation:


Kudrya A.V., Sokolovskaya E.A., Perezhogin V.Y., Ha N.N. SOME PRACTICAL CONCERNS RELATED TO COMPUTER PROCEDURES OF PROCESSING IMAGES IN MATERIAL SCIENCE. Science Vector of Togliatti State University. 2019;(4):35-44. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-4-35-44

Просмотров: 7


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)