Методы анализа и обработки последовательностей радиографических изображений процесса металлического пенообразования

• Автор: Мяготин, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Оглавление

Перечень обозначений

Введение

0.1 Предпосылки к рассмотрению проблемы

0.2 Краткая характеристика и содержание работы

1 Радиография ценообразования

1.1 Металлическая пена

1.1.1 Пористые материалы

1.1.2 Морфология и физика пен

1.1.3 Технология производства

1.1.4 Подготовка экспериментальных образцов

1.2 Радиография
1.2.1 Источники излучения
1.2.2 Контрастная и фазо-чувствительная рентгенография
1.2.3 Детекторы
1.2.4 Цифровое изображение
1.2.5 Экспериментальная установка
1.3 Выводы по главе
2 Оценка темпа коалесценции
2.1 Введение
2.2 Коалесцентные события
2.3 Одномерный случай
2.4 Двумерный случай
2.5 Описание алгоритма и оценка его сложности
2.6 Улучшение процедуры
2.7 Коалесцентные характеристики
2.8 Эксперименты на синтетических изображениях
2.9 Анализ точности
2.10 Эксперименты па реальных изображениях

2.11 Выводы по главе
3 Определение морфологических характеристик
3.1 Введение
3.2 Концепция метода
3.3 Сегментация контрастных границ
3.3.1 Формальное определение граничного пикселя
3.3.2 Обзор алгоритмов
3.3.3 Кровельные граничные пиксели
3.3.4 Ступенчатые граничные пиксели
3.4 Процедура связывания
3.5 Распознавание образов
3.5.1 Обзор алгоритмов
3.5.2 Начальное решение
3.5.3 Энергия фигуры
3.5.4 Итерационный поиск
3.6 Эксперименты на синтетических изображениях
3.7 Эксперименты на реальных изображениях
3.8 Расширение метода для эллиптической кривой
3.9 Выводы но главе
4 Вычисление поля скоростей пенообразования
4.1 Введение
4.2 Уравнение оптического потока
4.3 Методы вычисления оптического потока
4.4 Тензорный метод
4.4.1 Движение в пространственно-временном изображении
4.4.2 Описание метода
4.4.3 Вычисление элементов тензора
4.4.4 Анализ собственных значений
4.4.5 Типы проекционного движения
4.4.6 Разрешение проблемы апертуры
4.5 Интерполяция поля скоростей
4.6 Экспериментальные результаты
4.6.1 Пенообразование в литейной форме
4.6.2 Двустадийный рост пены
4.7 Выводы по главе
Заключение

Список литературы
Приложения
А Закон Лапласа-Юнга
Б Экстремумы производной по направлению
В Энергия эллиптической кривой

(i,j) Є Z2 выражается формулой вида:

и-1/2)Лу
(j+l/2)Ay
I(x,y,t)dydx , (1.2.2)
где Ах и Ау - вертикальные и горизонтальные размеры одного пикселя ПЗС-матрицы, т - время накопления или экспозиции, т. е. период регистрации фотонов. Константа с определяет параметры аналого-цифрового преобразователя ПЗС-матрицы. Интегрирование, заключенное в круглые скобки, описывает подсчет фотонов по площади пикселя, а внешний интеграл описывает подсчет фотонов за время т. Квантование цифрового сигнала (в формуле обозначено как [•] ) ставит в соответствие непрерывную функцию множеству дискретных значений яркости.
На рис. 1.10, б показана зависимость между временем экспозиции и периодом дискретизации, определенным как временной интервал между двумя последовательными экспозициями. Период рассчитывается следующим выражением:
где ^readout ~ ВрвМЯ выборки ИЗобраЖвНИЯ. На практике Т 3> ^readout, поэтому оба термина в литературе используются для передачи одного смыслового значения.
1.2.4 Цифровое изображение
Описание представленных в данной работе алгоритмов цифровой обработки требует формального определения пикселя и изображения. Зачастую, пиксель Pij определяется как некоторая точка (г, j) Е Z2 на плоскости. Так как в работе используются алгоритмы, оперирующие с субпикселъной точностью, необходимо ввести альтернативное определение. Пусть пиксель pij -квадрат единичной площади:
At РЗ т + ^readout j
Pij — [і — 0.5, і + 0.5) х [j — 0.5, j + 0.5) С К2 ,