Аналіз зображень структури і поверхні

Алгоритм кластеризації був застосований для аналізу структури і поверхні використовуючи запропоновані структурні коефіцієнти. На рис. 5.13 наведено приклади тестових зображень, що містять лінії різної товщини і довжини для імітації зміни структурної складності.

а б в

Рис. 5.13. Тестові зображення для аналізу структури зображення

В табл. 5.4 представлено деякі структурні коефіцієнти і властивості, що ілюструють структурні зміни, особливо параметри та R_I (IA).

Таблиця 5.4.
Дослідження зміни структурної складності тестових зображень

Структурні коефіцієнти та властивості	Візуальний образ
а	б	в
	0, 00102	0, 00214	0, 00425
RI (IA)	2, 42940	2, 87323	3, 77030

На рис. 5.14 зображено приклади зображень відшліфованих поверхонь: а – поверхня Pt, б – Au, в – Ag. Середній розмір зерна становить 3 нм для Pt, 8 нм для Au, 15 нм для Ag.

а б в

Рис. 5.14. Приклади зображень відшліфованих поверхонь

За структурними властивостями поданими у табл. 5.5 є можливість оцінити структурні зміни поверхні, що виникають застосуванням різного розміру зерна при поліруванні металу.

Таблиця 5.5.
Структурні характеристики поверхні металів

Структурні коефіцієнти та властивості	Візуальний образ
а	б	в
(MC)	0, 00244	0, 00294	0, 00373
RI (IA)	72, 641	78, 92	99, 250
M (IA)	409, 433	339, 062	267, 901
D (IA)	298, 726	274, 952	218, 638

На рис. 5.15 представлено приклади нанобульбашок поверхні скла із різними значеннями pH, зокрема: а – pH 9.4, б – pH 4.4, в – pH 5.6. Дослідження зображення поверхні скла показали, що в більш складної структури структурні властивості мають більші значення.

а б в

Рис. 5.15. Приклади нанобульбашок поверхні скла

Таблиця 5.6.
Структурні характеристики скляної поверхні

Структурні клефіцієнти та властивості	Візуальні образи
а	б	в
(MC)	0, 00661	0, 00754	0, 00870
RI (IA)	103, 87	106, 225	129, 429
M (IA)	151, 121	132, 547	114, 941
D (IA)	107, 653	104, 814	75, 484

На рис. 5.16 представлено зображення полірованої поверхні Si різними зразками абразивного типу та розміру зерна: а – 14 BC, б – 8 BC, в – 8 SiC.

Результати досліджень полірованих поверхонь зведено у табл. 5.7.

а б в

Рис. 5.16. Зображення полірованих поверхонь

Результати табл. 5.7 підтверджують можливість застосування введених структурних коефіцієнтів для аналізу зображень поверхні.

Таблиця 5.7.
Структурні характеристики поверхонь Si

Структурні коефіцієнти та властивості	Візуальний образ
а	б	в
(MC)	0, 00307	0, 00388	0, 00400
RI (IA)	82, 589	98, 216	89, 944
M (IA)	325, 279	257, 423	249, 921
D (IA)	267, 818	204, 436	247, 298

На рис. 5.17 зображено зображення поверхні силікону. Їх структурні характеристики зведено у табл. 5.8.

а

б

в

Рис. 5.17. Топологія поверхні силікону

Таблиця 5.8.
Структурні характеристики поверхні силікону

Структурні коефіцієнти та властивості	Візуальний образ
а	б	в
(MC)	0, 0068	0, 0054	0, 0051
RI (IA)	616, 357	443, 813	389, 958
M (IA)	146, 936	135, 511	125, 075
D (IA)	111, 807	107, 172	101, 033

На рис. 5.18 представлено зображення композитних матеріалів: а – оригінальні зображення, б – зображення оброблено фільтром «розмитість», в – зображення оброблено фільтром «текстурна грануляція». Зображення оброблено у програмному пакеті Adobe® PhotoShop® CS4. Результати дослідження текстурних змін зведено у табл. 5.9.

Таблиця 5.9.
Структурні характеристики текстурних змін

Структурні коефіцієнти та властивості	Візуальний образ
1а	1б	1в	2а	2б	2в
	0, 71997	0, 72451	0, 66543	0, 68903	0, 68341	0, 67373
	0, 97847	0, 97966	0, 94461	0, 96343	0, 97381	0, 94859
	0, 00483	0, 00348	0, 00599	0, 00608	0, 00486	0, 00704
	0, 70447	0, 70977	0, 62859	0, 66383	0, 6655	0, 63911
	0, 00472	0, 00340	0, 00566	0, 00585	0, 00473	0, 00668
(MC)	0, 00341	0, 00252	0, 00381	0, 00403	0, 00323	0, 00452
M (IA)/ D (IA)	0, 33610	0, 55779	0, 29333	0, 50353	0, 55741	0, 45966

1 2

Рис. 5.18. Зображення композитних матеріалів