Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
6 results
Search Results
Item A study of methods for texture classification of SEM images of micro-surfaces of objects and their segmentation(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2020-03-12) Іванчук, О.; Тумська, О.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМета. Мета роботи – розробити і дослідити методи класифікації текстур РЕМ-зображень мікроповерхонь об’єктів на основі статистичних та спектральних характеристик текстурних фрагментів, а також порівняльного аналізу методів сегментації РЕМ-зображень. Методи. Визначення характеристик текстури РEM-зображень ґрунтувалось на статистичних моментах, розрахованих за гістограмою яскравості. Спектральні міри текстури обчислювались за спектром Фур’є. Для визначення спектральних текстурних характеристик вибрано параметри амплітудної та осьової функцій. Сегментацію РEM-зображень мікроповерхонь об’єктів виконано чотирма способами, а саме: методом глобальної порогової сегментації, методом нарощування області, методом поділу та злиття і методом вододілу з використанням маркерів. Результати. Опрацювання серії РЕМ-зображень ґрунтів показало найкращий результат класифікації текстур за мірою однорідності, ніж за іншими статистичними характеристиками. Обчислення спектральних характеристик РЕМ-зображень металів виявило періодичність або майже періодичність і спрямованість присутніх у зображенні елементів текстур і разом із результатами класифікації за мірою однорідності дає змогу отримати узагальнену характеристику текстури зображення. Порівняльний аналіз чотирьох методів сегментації показав, що найкращий результат визначення меж об’єктів на РЕM-зображенні отримано методом вододілу з використанням маркерів. Програмну реалізацію методів класифікації текстур та їхню сегментацію виконували в системі MatLab. Наукова новизна. Запропоновано метод класифікації РЕМ-зображень на основі спектральних текстурних характеристик за параметрами амплітудної та осьової функцій. Показано, що сегментація РEM-зображень методом поділу і злиття дає змогу задати умови для виділення на зображенні областей із певними характеристиками текстури. Практичне значення. Узагальнена характеристика текстури РЕМ-зображення, що визначається за статистичними і спектральними мірами, корисна для автоматизованого розпізнавання текстур і аналізу РЕМ-зображень. Вибір ділянок із певними характеристиками текстури є важливим етапом попередньої обробки зображень під час знаходження точок інтересу, що придатні для зіставлення РЕМ-зображень і розпізнавання об’єктів.Item Автоматизована побудова цифрової моделі мікроповерхні об’єкта за стереопарою цифрових РЕМ-зображень(Видавництво Львівської політехніки, 2019-02-28) Іванчук, О.; Тумська, О.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityThe purpose of this work is to develop and study the method of automated construction of a digital model of the micro relief of an object's surface using a stereo pair of digital SEM images taking into account the specifics of a SEM survey and studying the accuracy of digital modeling of a micro surface of an object, depending on the type of input point generation. Methodology. Research is based on the processing of three types of data models. The test model is derived from the measurement of digital images of SEM stereo pairs. Other models are constructed from the points generated on the left image of the SEM stereo pairs by a regular grid and by a gradient method. The identification of the corresponding points of the stereo pair is performed by a correlation method in stages with the use of search windows of various sizes. To obtain the spatial coordinates of the micro relief points of the object's surface with the accuracy required for the researchers, the values of the geometric distortions inherent in the SEM image are taken into account. In order to eliminate some abnormal values of the heights of a 3D model, an adaptive median filtering procedure is used. The estimation of the accuracy of the values of the heights of the points of the micro relief of the surface of the object is performed by comparison with the test model. Results. The possibility of a stereo pair of digital SEM images in the automated mode is established to reproduce the micro relief of an object's surface with the requirements of both the accuracy of determining the spatial coordinates of the points and the structure of the micro surface of the object. The developed algorithm is implemented in MATLAB. Due to the dense set of points, both models allow to correctly model the small elements of the structure of the micro surface. The number of points in which the difference between the values of the heights of the test and the studied models are within the tolerance 5Z ~ ± 2 mu is 88–89 %. The estimation of the algorithm's time for identifying the corresponding points of the stereo pair using the 2–3-search windows of various sizes is performed. Scientific novelty. The authors developed a method of step-by-step correlation identification using search windows of various sizes is accompanied at all stages by the author's software. Evaluation of the effectiveness of this technique has shown the feasibility of its practical application. Practical significance. The application of this technique allows to automate the process of constructing a digital model of micro relief of the object's surface based on the SEM stereo pairs of digital images. The results of the experiment confirm the effectiveness of the proposed algorithm and a significant reduction in the construction time of the digital model of the micro relief compared with the time measurement of points coordinates by the operator in manual mode.Item A study of fractal and metric properties of images based on measurements data of multiscale digital SEM images of a test object obtained(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Іванчук, О.; Тумська, О.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National UniversityМетою цієї роботи є встановлення та дослідження фрактальних та метричних характеристик зображень, отриманих за допомогою растрових електронних мікроскопів (РЕМ). Методика. Дослідження ґрунтуються на опрацюванні даних вимірювань цифрових РЕМ-зображень тест-об’єкта, отриманих на чотирьох типах сучасних РЕМ у діапазоні збільшень від 1000х до 30000х (крат). Результати. Встановлено аналітичне співвідношення між фіксованим на шкалі приладу і “фрактальним” збільшенням (масштабом). Виконано розрахунок коефіцієнтів подібності Af та експоненціальних показників Df для фрактальних збільшень (масштабів) уздовж осей х та у для 4-х типів РЕМ. Отримано і наведено формули для розрахунку можливого діапазону збільшень зображень тест-об’єкта залежно від кроку тест-об’єкта, розміру піксела та масштабу. Отримані співвідношення для обчислення фрактальних масштабів дають змогу автоматично визначити дійсне збільшення (масштаб) РЕМ-зображень і разом з визначеними коефіцієнтами поліномів ефективно усувають їхні дисторсійні спотворення. Наукова новизна. Розроблена авторами методика отримання фрактальних та метричних характеристик РЕМ-зображень виконана вперше в Україні. Запропонована методика супроводжується на всіх її етапах авторським програмним забезпеченням і показала свою ефективність та доцільність. Практична значущість. Застосування цієї методики встановлення та врахування фрактальних і метричних характеристик цифрових РЕМ-зображень дає змогу з більшою точністю визначати дійсні значення збільшень (масштабів) цифрових РЕМ-зображень та величини їхніх геометричних спотворень. Врахування цих характеристик РЕМ-зображень дає змогу суттєво підвищити точність отримання просторових кількісних параметрів мікроповерхонь дослідних об’єктів, а, отже, покращити їхні експлуатаційні та економічні характеристики. Отримані характеристики можуть бути додатковими важ- ливими кількісними параметрами для виявлення особливостей цифрових РЕМ зображень.Item Методика автоматизованого визначення координат центрів вузлів тест-об’єкта за його РЕМ-зображеннями з використанням засобів MatLab(2017-02-07) Іванчук, О.; Тумська, О.; Ivanchuk, O.; Tumska, O.; Иванчук, О.; Тумская, О.; Національний університет “Львівська політехніка”Наведено та описано окремі технологічні процеси автоматизованого методу вимірювання координат вузлів спеціального тест-об’єкта з роздільною здат- ністю r = 1425 лін./мм для визначення дійсних значень збільшень цифрових РЕМ-зображень та величин їх геометричних спотворень, який розробили автори. Результати досліджень підтвердили високу ефективність запропонованого методу розпізнавання вузлів тест- об’єкта, який дає змогу отримувати координати вузлів тест-об’єкта з точністю 1–3 піксели (0,1–0,3 мм), яка співмірна з точністю вимірювань цифрових РЕМ- зображень. Внаслідок цього можна визначити параметри калібрування РЕМ-зображень з необхідною точністю і значно швидше.Item Створення туристичної карти національного природного парку “Синевир” засобами ArcGIS(Видавництво Львівської політехніки, 2013) Пашко, О.; Тумська, О.Разработана методика создания туристической карты Национального природного парка "Синевир " по данным дистанционного зондирования, туристических карт, цифровой модели рельефа ASTER и интернет ресурсов средствами програмного обеспечения ArcGIS. There was developed the technique of a tourist map creating of the National Natural Park "Sinevir" using remote sensing data, tourist maps, digital elevation model ASTER and online resources by means of the software ArcGIS.Item Функціональні випробування програмного забезпечення наземного цифрового знімання(Видавництво Львівської політехніки, 2011) Глотов, В.; Макаревич, В.; Наводич, М.; Тумська, О.Запропоновано програмне забезпечення для обробки наземного цифрового знімання. Підкреслено технологічність в експлуатації та можливість застосування прямої та оберненої фотограмметричних засічок без центральних точок. Наведено результати лабораторних та польових випробувань, що дало змогу виконати всебічну апробацію програмного продукту. Предложено программное обеспечение для обработки наземной цифровой съемки. Подчеркивается технологичность в эксплуатации и возможность использования прямой и обратной фотограмметрических засечек без центральных точек. Приведены результаты лабораторных и полевых испытаний, что дало возможность провести всестороннюю апробацию программного продукта. Authors propose software for processing of terrestrial digital surveying. Attention is paid to technological effectiveness during exploitation and possibility of using direct and indirect photogrammetric intersections without central points. Laboratory and field testings give possibility to implement comprehensive approbation of the product. The testing results are presented.