Komputerowy system inteligentnej analizy,
identyfikacji i wizualizacji obrazów struktur materiałowych Strona 3
Spis treści
1 Wstęp ... 5
2 Teza i cel pracy ... 8
3 Metody pozyskiwania obrazów cyfrowych ... 10
3.1 OBRAZ CYFROWY, JAKO STUKTURA DANYCH ... 10
3.2 AKWIZYCJA OBRAZU ... 12
3.3 ŹRODŁA OBRAZÓW ... 14
3.3.1 MIKROSKOPIA OPTYCZNA (MIKROSKOPIA METALOGRAFICZNA) ... 15
3.3.2 MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA ... 34
4 Przegląd metod przetwarzania obrazów cyfrowych ... 42
4.1 WPROWADZENIE ... 42
4.2 PRZEKSZTAŁCENIA PUNKTOWE ... 44
4.2.1 PRZEKSZTAŁCENIA Z UŻYCIEM TABLICY KOREKCJI ... 45
4.2.2 PRZEKSZTAŁCENIA LOGICZNE I ARYTMETYCZNE ... 48
4.2.3 HISTOGRAM I WYRÓWNANIE HISTOGRAMU ... 51
4.2.4 BINARYZACJA ... 53
4.3 FILTRY KONTEKSTOWE ... 59
4.3.1 PRZEKSZTAŁCENIA KONTEKSTOWE ... 59
4.3.2 FILTRY LINIOWE I NIELINIOWE ... 61
4.4 FILTRY MORFOLOGICZNE ... 70 4.4.1 WPROWADZENIE ... 70 4.4.2 EROZJA ... 73 4.4.3 DYLATACJA ... 75 4.4.4 OTWARCIE I ZAMKNIĘCIE ... 77 4.4.5 DETEKCJA EKSTREMÓW ... 80
4.4.6 SZKLIELETYZACJA I OBCINANIE GAŁĘZI ... 82
4.4.7 REKONSTRUKCJA ... 84
4.4.8 ZALEWANIE OTWORÓW I CZYSZCZENIE BRZEGÓW... 86
4.5 SEGMENTACJA OBRAZU ... 88
4.5.1 WPROWADZENIE ... 88
4.5.2 SEGMENTACJA JEDNOKRYTERIALNA ... 88
Komputerowy system inteligentnej analizy,
identyfikacji i wizualizacji obrazów struktur materiałowych Strona 4
4.5.4 SEGMENTACJA ZE WZGLĘDU NA TEKSTURĘ ... 90
5 Pomiar oraz klasyfikacja elementów obrazu ... 93
5.1 WPROWADZENIE ... 93
5.2 POMIAR CECH ELEMENTÓW WYSTĘPUJĄCYCH NA OBRAZIE ... 94
5.2.1 POMIAR PARAMETRÓW DLA CAŁEGO OBRAZU ... 95
5.2.2 POMIAR CECH DLA ELEMENTÓW OBRAZU ... 99
5.3 KLASYFIKACJA ... 116
5.3.1 ETAPY SYSTEMU ANALIZY OBRAZU ... 116
5.3.2 KLASYFIKATORY I FUNKCJE DECYZYJE ... 123
6 System automatycznej analizy i klasyfikacji obrazów ... 131
6.1 WSTĘPNE PRZETWARZANIE OBRAZU ... 132
6.2 POŚREDNIE PRZETWARZANIE OBRAZU ... 133
6.3 SEGMENTACJA ... 135
6.4 KLASYFIKACJA SZTUCZNĄ SIECIĄ NEURONOWĄ ... 140
7 Analiza wyników ... 147
7.1 WSTĘP ... 147
7.2 SZCZEGÓŁY IMPLEMENTACJI APLIKACJI TESTOWEJ ... 148
7.3 WYNIKI AUTOMATYCZNEJ FILTRACJI OBRAZU - ROZPOZNANIE I KLASYFIKACJI ... 152
7.4 ANALIZA ILOŚCIOWA STRUKTURY STALI PÓŁCIEKŁEJ ... 161
8 Podsumowanie i wnioski... 168
9 Kierunki dalszych badań ... 172
