Науковий вісник НГУ

Визначення геометричних характеристик агрегованих утворень дисперсних частинок

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Інформаційні технології, системний аналіз та керування

Останнє оновлення: 22 січня 2017

Опубліковано: 22 січня 2017

Перегляди: 3861

Authors:

Т.О.Рузова, канд. техн. наук, Дніпропетровський національний університет, імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: ruzov1973@bk.ru

О.П.Толстопят, канд. техн. наук, старш. наук. співроб., Дніпропетровський національний університет, імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: ruzov1973@bk.ru

В.І.Єлісєєв, канд. фіз.-мат. наук, старш. наук. співроб., Інститут геотехнічної механіки ім. М.С.Полякова НАН України, м. Дніпро, Україна

Л.О.Флеєр, Дніпропетровський національний університет, імені Олеся Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: ruzov1973@bk.ru

Abstract:

Розмір частинок, у значній мірі, визначає властивості дисперсних матеріалів і є вирішальним параметром при оцінюванні ефективності обладнання. Наявність агрегованих частинок істотно ускладнює процес вимірювань.

Мета. Створення комплексного методу визначення геометричних характеристик крапель емульсій та інших дисперсних частинок сферичної форми з урахуванням їх агрегування, заснований на інформації про структуру та контур агрегату, із застосуванням маркування аналізованих об’єктів.

Методика. Метод включає кілька етапів: фільтрація зображення та переведення його до монохромного режиму, визначення контуру агрегату, корекція виділеного контуру, розстановка маркерів частинок за відблисками на їхній по верхні, побудова скелету, визначення точок приєднання частинок. Для декомпозиції фрагментів агрегату, що містять декілька маркерів, розподіл площі фрагмента агрегату між частинками, що входять до його складу, здійснюється шляхом побудови діаграми Вороного. Параметри окружностей, відповідних зображень частинок, визначаються за геометричними характеристиками відповідних їм фрагментів агрегату. Метод проілюстрований на фрагментах зображень реальних емульсій другого роду (вода в маслі).

Результати. Розроблений метод дозволяє здійснювати сегментацію агрегатів складної конфігурації, що складаються з частинок сферичної форми та містять внутрішні об’єкти, контур яких розташовується цілком усередині агрегату, без обмежень на число частинок.

Наукова новизна. Розроблено метод сегментації агрегованих елементів дисперсних утворень (крапель емульсій), що є стійким до шумів зображення та дозволяє здійснювати сегментацію агрегатів складної конфігурації як шляхом визначення точок контакту частинок агрегату за даними про його структуру, так і шляхом маркування частинок у випадках, коли знаходження точок приєднання з необхідною точністю неможливе (у разі малого дефекту опуклості або наявності внутрішніх частинок). Такими маркерами можуть виступати світлові відблиски на поверхні крапель.

Практична значимість. Метод може бути застосований для визначення ступеня дисперсності емульсій та інших тонкоподрібнених матеріалів у різних галузях промисловості.

References/Список літератури

1. Vasylevskiy, M.V., Nekrasova, K.V., Razva, A.S. and Zykov, Ye.G., 2009. Cohesion estimation of dispersed material of aggregated particles. Zavodskaia Laboratoriia. Diagnostika materialov, Vol. 75, No. 5, pp. 32–36.

Оценка связности дисперсного материала из агрегированных частиц / М.В.Василевский, К.В.Некрасова, А.С.Разва, Е.Г.Зыков // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2009. – Т. 75. – № 5. – С. 32–36.

2. Dubrovskiy, V.V., Podvysotskiy, A.M. and Bashtovoy, A.I., 2004. Drops dispersity evaluation when liquid spraying out of centrifugal nozzle. Tekhnologiya I tekhnika drukarstva, No. 2–3(4–5), pp. 94–99.

Дубровский В.В. Определение дисперсного состава капель при распыливании жидкости из центробежной форсунки / В.В.Дубровский, А.М.Подвысоцкий, А.И.Баштовой // Технологія і техніка друкарства. – 2004. – № 2–3(4–5). – С. 94–99.

3. Hakobian, M.G., 2013. Determination of the dispersity level of working emulsion liquids by the optical method. Proceedings of state engineering university of Armenia. Mechanics, machine-building, machine science, Issue 16, No. 1, pp. 1–4.

Акопян М.Г. О методе экспресс-анализа степени дисперсности эмульсионных рабочих жидкостей оптическим методом / М.Г.Акопян // Вестник государственного инженерного университета Армении. Серия „Механика, машиноведение, ма шиностроение“. – 2013 – Вып. 16. – № 1. –С. 1–4.

4. Uriash, V.F., Stepanova, E.A., Grishatova, N.V., Gruzdeva, A.E., Demarin, V.T. and Tumanova, A.N., 2009. The influence of dispersity degree of food additives on joint sorption of lead and cadmium. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod, No. 5, pp. 113–117.

Влияние степени дисперсности пищевых добавок на совместную сорбцию свинца и кадмия / В.Ф.Урьяш, Е.А.Степанова, Н.В.Гришатова [и др.] // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского. – 2009. – № 5. – С. 113–117.

5. Charters, G. and Graham, J., 2002. Disentangling chromosome overlaps by combining trainable shape models with classification evidence. IEEE Transactions on Signal Processing, Vol. 50, pp. 2080–2086.

6. Honkanen, M., 2007. Analysis of the overlapping images of irregularly-shaped particles, bubbles and droplets. In: Papers of International Conference on Multiphase Flow, ICMF 2007, Leipzig, Germany, pp. 370–382.

7. Adiga, P.S.U., Malladi, R., Baxter, W. and Glaeser, R.M., 2004. A binary segmentation approach for boxing ribosome particles in cryo EM micrographs. Journal of Structural Biology, Vol. 145, Issue 1–2, pp. 142–151.

8. Korath, J.M., Abbas, A. and Romagnoli, J.A., 2007. Separating touching and overlapping objects in particle images – a combined approach. Chemical Engineering Transactions, No. 11, pp. 167–172.

9. Ruzova, T.A., Tolstopyat, A.P., Yeliseyev, V.I. and Fleer, L.A., 2014. Segmentation of aggregated elements in dispersive formationes using Voronoj diagram. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Uni versytetu, No. 2, pp. 112–118.

Сегментация агрегированных элементов дисперсных образований с помощью диаграммы Вороного / Т.А.Рузова, А.П.Толстопят, В.И.Елисеев, Л.А.Флеер // Науковий вісник Наці онального гірничого університету. – 2014. – № 2. – С. 112–118.

10. Ruzova, T.A., Tolstopiat, A.P., Yeliseyev, V.I. and Fleer, L.A., 2013. Images decomposition of aggregated elements in dispersive formationes by their structure. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Uni versytetu, No. 6, pp. 117–123.

Декомпозиция изображений агрегированных элементов дисперсных образований по их структуре / Т.А.Рузова, А.П.Толстопят, В.И.Елисеев, Л.А.Флеер // Науковий вісник Наці онального гірничого університету. – 2013. – № 6. – С. 117–123.

06_2016_Ruzova
2017-01-19  460.6 KB  809

• Наступна >