Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

Обработка и анализ изображений микроструктуры металлов для определения балла зерна

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2012-19-4-70-79

Полный текст:

Аннотация

Представлено алгоритмическое обеспечение для предварительной обработки и дальнейшего анализа изображений микроструктуры металлов, реализующее металлографические методы: сравнение с эталонными шкалами; подсчет зерен на микрошлифе, который используется только для равноосных зерен; подсчет пересечения границ зерен, свободный от данного ограничения; измерения хорд. В качестве исходных данных может использоваться заданное количество цифровых изображений шлифа. Предварительная обработка применяется для удаления шума, выравнивания яркости, улучшения контраста с использованием алгоритма адаптивной эквализации гистограммы с ограничением контрастности, который позволяет улучшить результативность дальнейшего анализа. Далее выполняется сегментация зерен. Для этого используется комбинация методов адаптивной бинаризации, дистанционного преобразования и водораздела. Предусмотрена фильтрация бинарных изображений на основе операций математической морфологии. Для определения границ зерен используется контурный анализ. Представлены результаты исследований, которые проведены на изображениях эталонных шкал, отображающих весь диапазон размеров зерен, и на реальных изображениях микрошлифов. Эксперименты подтвердили высокую результативность работы алгоритмического обеспечения. На основе предложенных алгоритмов разработано программное обеспечение, которое имеет следующие основные функциональные возможности: калибровка для возможности получения реальных размеров зерен; предварительная обработка изображений в автоматическом или ручном режимах; анализ для определения балла зерна; сохранение результатов в виде отчета в формате jpg. Пакетная обработка предоставляет возможность загрузки последовательности изображений для обработки однотипным алгоритмом.

Об авторах

Р. П. Богуш
Полоцкий государственный университет
Беларусь

Богуш Рихард Петрович, к.т.н., доцент, заведующий кафедрой вычислительных систем и сетей

211440, Республика Беларусь, Витебская обл., г. Новополоцк, ул. Блохина, 29
тел. +375-214-42-30-31



Е. Р. Адамовский
Полоцкий государственный университет
Беларусь

аспирант кафедры вычислительных систем и сетей 

г. Новополоцк



С. Ф. Денисёнок
Полоцкий государственный университет
Беларусь

начальник испытательно-исследовательского центра 

г. Новополоцк



Список литературы

1. Анисович А.Г. Современная металлография – основа литейного материаловедения. Литье и металлургия. 2019;3:99-108. DOI:10.21122/1683-6065-2019-2-99-108.

2. Чичко А.Н., Сачек О.А., Лихоузов С.Г., Соболев, В.Ф., Веденеев, А.В. Алгоритм и программное обеспечение для обработки изображений микроструктур перлитных сталей. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. 2010;3:14–21.

3. Анисович А.Г., Румянцева И.Н., Бислюк Л.В. Определение балла зерна стали компьютерными методами. Литье и металлургия. 2010;3(57):100-104. DOI: 10.21122/1683-6065-2010-3-100-104.

4. Шарыбин С.И. Столбов В.Ю., Гитман М.Б., Барышников М.П. Разработка интеллектуальной системы распознавания сложных микроструктур на шлифах металлов и сплавов. Нейрокомпьютеры, разработка, применение. 2014;12:50-56.

5. Стародубов Д.Н. Алгоритмы предварительной обработки изображений микроструктур. Алгоритмы, методы и системы обработки данных.2010;15:179-185.

6. Сивкова Т., Губарев С., Каменин И. Автоматизированный анализ микроструктуры материалов. Анализ изображений с наличием дефектов пробоподготовки. Труды международной конференции по компьютерной графике и зрению «ГРАФИКОН2020». 2020; 1:15-26. DOI: 10.51130/graphicon-2020-1-15-26.

7. Чичко А.Н., Сачек О.А., Ганжа В.А., Гашникова О.П. Алгоритмы для автоматизации обработки изображений макро- и микроструктуры сплавов. Литье и металлургия. 2008;1(45):79-84.

8. Pizer S. M., Amburn E. P., Austin J. D., Cromartie R., Geselowitz A., Greer T., Romeny B.H., Zimmerma J. B., Zuiderveld K. Adaptive Histogram Equalization and Its Variations. Computer Vision, Graphics, and Image Processing. 1987;39(3):355-368.


Для цитирования:


Богуш Р.П., Адамовский Е.Р., Денисёнок С.Ф. Обработка и анализ изображений микроструктуры металлов для определения балла зерна. Доклады БГУИР. 2021;19(4):70-79. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2012-19-4-70-79

For citation:


Bohush R.P., Adamousky Y.R., Denisenak S.F. Processing and analysis of images of microstructure metals for determining the grain point. Doklady BGUIR. 2021;19(4):70-79. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2012-19-4-70-79

Просмотров: 48


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


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)