Мета роботи - розроблення та дослідження методу автоматизованої побудови цифрової моделі мікрорельєфу поверхні об'єкта за стереопарою цифрових РЕМ-зображень з урахуванням специфіки РЕМ-знімання та дослідження точності цифрового моделювання мікроповерхні об'єкта, залежно від типу генерування вхідних точок. Дослідження базуються на опрацюванні трьох типів моделей даних. Тестову модель отримано за результатами вимірювань цифрових зображень РЕМ-стереопари. Інші моделі побудовано за точками, згенерованими на лівому знімку РЕМ-стереопари за регулярною сіткою та градієнтним методом. Ототожнення відповідних точок стереопари виконували кореляційним методом поетапно з застосуванням вікон пошуку різних розмірів. Для отримання просторових координат точок мікрорельєфу поверхні об'єкта з точок мікрорельєфу поверхні об'єкта з необхідною для дослідників точністю враховували величини геометричних спотворень, притаманних РЕМ-зображенням. Для усунення окремих аномальних значень висот 3D моделі застосовано процедуру адаптивної медіанної фільтрації. Оцінку точності значень висот точок мікрорельєфу поверхні об'єкта виконано порівнянням із тестовою моделлю. Встановлено можливість за стереопарою цифрових РЕМ-зображень в автоматизованому режимі відтворювати мікрорельєф поверхні об'єкта з дотриманням вимог як до точності визначення просторових координат точок, так і до структури мікроповерхні об'єкта. Розроблений алгоритм реалізовано в середовищі MATLAB. За рахунок щільного набору точок обидві моделі надали змогу коректно змоделювати дрібні елементи структури мікроповерхні. Кількість точок, в яких різниці між значеннями висот тестової та досліджуваних моделей були у межах допуску AZ << +- 2 мкм, становила 88 - 89 %. Виконано оцінку часу роботи алгоритму ототожнення відповідних точок стереопари з використанням двох-трьох вікон пошуку різних розмірів. Розроблено методику поетапного кореляційного ототожнення з застосуванням вікон пошуку різних розмірів, оцінка її ефективності супроводжується на всіх етапах авторським програмним забезпеченням та її доцільність доведено. Застосування цієї методики надає змогу автоматизувати процес побудови цифрової моделі мікрорельєфу поверхні об'єкта за РЕМ-стереопарою цифрових зображень. Результати експерименту підтверджують ефективність запропонованого алгоритму та суттєве зменшення часу побудови цифрової моделі мікрорельєфу у порівнянні з часом, за який вимірює координати точок оператор у ручному режимі.Мета роботи - розроблення та дослідження методу автоматизованої побудови цифрової моделі мікроповерхні об'єкта з використанням стереопари цифрових РЕМ-зображень з урахуванням специфіки РЕМ-знімання й оцінки точності цифрового моделювання. Розроблений метод полягає, по-перше, у генеруванні щільного набору вхідних точок на лівому РЕМ-зображенні стереопари в областях з локальними особливостями і використанні ітераційного процесу за рівнями піраміди зображень. По-друге, пошук відповідних точок на правому РЕМ-зображенні стереопари виконується на основі послідовного зміщення точок (центрів вікон пошуку) на параметр зсуву з можливого діапазону паралаксів із використанням методу кореляційного ототожнення. Для дослідження використано дві стереопари цифрових РЕМ-зображень. Цифрові зображення деформованої поверхні хромованої сталі отримано за допомогою JSM 7100F (JEOL) зі збільшенням 750х. Зображення лесового грунту отримано за допомогою РЕМ "Hitachi" S-800 зі збільшенням 1000х. Для розрахунку просторових координат точок мікрорельєфу поверхні враховувалися значення геометричних спотворень, властивих РЕМ-знімку. Щоб усунути деякі аномальні значення висот тривимірної моделі, застосовано процедуру адаптивної медіанної фільтрації. Для оцінки точності моделювання мікроповерхонь створено тестові моделі шляхом ручного вимірювання координат характерних точок цифрових стереопар обох зразків. Запропонований спосіб зсуву параметрів зменшує область пошуку та ймовірність помилкової ідентифікації і, крім того, прискорює процедуру ототожнення в парі зображень. Отримано формули для розрахунку координат центру вікна пошуку та відповідної точки на правому зображенні на k-му кроці процесу зсуву. Для оцінки точності обчислено різниці між висотами тестової моделі і висотами, інтерпольованими в тих самих точках із використанням створених моделей. Для мікроповерхні зразка хромованої сталі близько 79 % точок, а для мікроповерхні зразка лесового грунту близько 70 % точок знаходяться в межах допуску <$E DELTA Z~symbol Г~symbol С~2> мкм. Наукова новизна. Вперше в Україні розроблено метод автоматизованого пошуку відповідних точок стереопари на основі зсуву параметрів з урахуванням особливостей РЕМ-знімання. На базі вищевказаного методу розроблено технологію автоматизованого створення цифрової моделі мікроповерхні об'єкта за стереопарою РЕМ-зображень і створено авторське програмне забезпечення, яке показує її ефективність і доцільність.

  Повний текст PDF - 1.628 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"