Модели представления и методы интерпретации изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.16, кандидат технических наук Маглинец, Юрий Анатольевич

• Маглинец, Юрий Анатольевич
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Маглинец, Юрий Анатольевич

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ, АЛГОРИТМИЧЕСКОГО И МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ (ОБЗОР).

1.1. Модели, используемые при описании синтаксиса металлографических изображений. Ошибка! Закладка не определена.

1.2. Использование структурных методов в задачах понимания изображений.

1.3. Анализ современных требований к организации интерактивного взаимодействия в процессе решения задач понимания изображений.

1.4. Символические системы и поиск в задачах анализа и интерпретации изображений.

1.5. Выводы по главе 1.

Глава 2. МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ, МЕТОДИЧЕСКОЕ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АНАЛИЗА И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ФСЛЗАС.

2.1. Символическая система для описания изображений ФСЛЗАС.

2.2. Интерактивная методика анализа и интерпретации металлографических изображений.

2.3.Комбинированная схема поиска для управления процессом анализа и интерпретации изображений ФСЛЗАС

2.4. Реляционные модели сегментов изображений ФСЛЗАС и их алгебра.

2.5. Выводы по главе 2.

Глава 3. СТРУКТУРА И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ФСЛЗАС.

3.1. Организация базы знаний и рабочей памяти.

3.2. Схема функционирования управляющей компоненты.

3.3 Структура и функции подсистемы анализа изображений.

3.4. Диалоговая подсистема.

3.5. Программная реализация.

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДИЧЕСКОГО И АЛГОРИТМИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ФСЛЗАС.

4.1. Цели и задачи экспериментального исследования.

4.2. Описание программно - аппаратной системы для проведения эксперимента.

4.3. Описание экспериментальных исследований.

4.4 Выводы по главе 4..

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели представления и методы интерпретации изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов»

Актуальность темы. Основным источником информации о структуре металлов и сплавов и, как следствие, об их макроскопических свойствах, в современном металлургическом производстве служат металлографические изображения (МГИ). Такие задачи, как текущий контроль, сертификация продукции, требуют проведения массового анализа МГИ. В то время как математический аппарат, позволяющий вычислять истинные или смещенные оценки пространственной структуры металлов по данным измерений на сегментированных изображениях, адекватные рассматриваемым задачам, разработан достаточно хорошо, модели и методы сегментации изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов развиты недостаточно.

Имеющиеся средства автоматизации металлографического контроля направлены в первую очередь на выделение яркостных признаков распознаваемых изображений, в меньшей степени - на анализ формы областей данных изображений. Между тем анализ проблемной области показывает, что система моделей, адекватно описывающих синтаксис изображений ФСЛЗАС, должна учитывать помимо указанных признаков топологические инварианты и реляционные отношения между компонентами МГИ.

Другая особенность металлургического производства деформируемых алюминиевых сплавов проявляется в значительном объеме и изменяемости номенклатуры выпускаемых сплавов и используемых при этом лигатур, что требует адаптации параметров моделей, используемых при распознавании МГИ, осуществляемой в схеме без когнитолога.

В этой связи в настоящее время актуальна задача разработки моделей и методов анализа и интерпретации металлографических изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов, а также методов адаптации данных моделей, осуществляемой при переходе к выпуску новой продукции.

Цели и задачи работы. Целью работы является исследование и разработка моделей и методов понимания изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов. Для этого в работе решаются следующие задачи.

1.Анализ информационных параметров металлографических (структурных) изображений, методов анализа этих изображений и АСОИз этого направления.

2.Анализ требований конечного пользователя-металловеда к организации диалога в процессе решения задачи.

3.Разработка комбинированной схемы поиска для управления анализом и интерпретацией металлографических изображений.

4.Разработка интерактивной методики решения задачи анализа и интерпретации металлографических изображений.

5.Разработка методики приобретения знаний, используемых пользователем в процессе распознавания элементов изображений.

6.Разработка символической системы, описывающей предмет исследования с выделением основных категорий информационных объектов, их признаков и операций над ними.

7.Разработка алгоритмического наполнения интерактивной методики анализа и интерпретации изображений.

8.Разработка структуры представления информации в системе.

9.Разработка программной системы, реализующей изложенные выше алгоритмы и методики.

Научная новизна работы.

1 .Разработана символическая система, адекватно описывающая проблемную область анализа и интерпретации изображений фазового состава литых заготовок алюминиевых сплавов.

2.Разработана комбинированная схема поиска для управления анализом и интерпретацией металлографических изображений.

3.Разработана алгебра реляционных моделей сегментов изображений ФСЛЗАС.

4.Разработана интерактивная методика анализа и интерпретации изображений ФСЛЗАС.

Практическая ценность работы:

1. Разработана программная система САМИ количественного металлографического анализа деформируемых алюминиевых сплавов, основанная на знаниях, ориентированная на работу с конечным пользователем.

2. Разработана технология для накопления знаний о синтаксисе изображений ФСЛЗАС.

Система САМИ внедрена и используется на заводе КраМЗ.

Апробация работы.

Материалы диссертации докладывались на:

•краевой научно-технической конференции, Красноярск, 1989 г.,

•всесоюзном научно-практическом семинаре

Интеллектуальное программное обеспечение ЭВМ", Ростов-на-Дону - Терскол, 1990 г,

•научно-техническом семинаре "Микропроцессорная и компьютерная техника в приборо- и машиностроении", Абакан, 1990 г.,

•международной конференции "Обработка изображений и дистанционные исследования, Новосибирск, 1990 г.,

•всесоюзной научно-практической конференции "Гибридные интеллектуальные системы, Ростов-на-Дону - Терскол, 1991 г.,

•всесоюзном научно-техническом семинаре "Программное обеспечение новых информационных технологий", Тверь, 1991 г.,

•всесоюзном научно-техническом совещании

Автоматизированный аналитический контроль в цветной металлургии", Москва, 1991 г.,

•V всесоюзной научно-технической конференции "Однородные вычислительные системы, структуры и среды", Москва, 1991 г.,

•межвузовской научно-методической конференции "Новые технологии подготовки специалистов", Красноярск, 1992 г.,

•научно-технической конференции "Проблемы техники и технологий XXI века. Математическое обеспечение и архитектура ЭВМ, Красноярск, 1994 г.,

•научно-практической конференции "Проблемы информатизации города", Красноярск, 1994 г.,

•межвузовской научно-методической конференции "Новые технологии обучения и реализация государственного образовательного стандарта в технических вузах", Красноярск, 1995 г.,

•второй научно-практической конференции "Проблемы информатизации города", Красноярск, 1995 г.,

•межрегиональной конференции "Проблемы информатизации региона", Красноярск, 1995 г.,

•межрегиональной конференции "Достижения науки и техники", Красноярск, 1997 г.,

•всероссийской конференции "Распознавание образов и анализ изображений", Нижний Новгород, 1997 г.,

•всероссийской конференции "Распознавание образов и анализ изображений", Новосибирск, 1998 г.

По материалам исследований опубликовано 27 работ, в том числе три статьи, одна депонированная рукопись и тезисы к 23 докладам.

Структура и объем диссертации. В структуре диссертации представлены содержание, список принятых сокращений, введение, пять глав, заключение и пять приложений. Работа без приложений содержит 147 страниц машинописного текста, 11 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 117 наименований.