Разработка метода оптического анализа изображения поверхности образца древесно-цементного композита

Автор: Ефлов Владимир Б., Копарев Владимир С., Васильев Сергей Б.

Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu

Статья в выпуске: 11 (1), 2014 года.

Бесплатный доступ

Отходы окорки сырья на целлюлозно-бумажном комбинате можно использовать для изготовления строительных материалов. В работе приводятся принципы построения методики оценки свойств древесно-цементных композитов на основе анализа изображений их поверхности. Установлено, что изображения боковых граней образцов древесно-цементного композита, полученные при определенных параметрах освещения, характеризуются анизотропией оптической плотности. Анализ фрактальных размерностей изображений поверхностей верхней, нижней, а также боковых граней показывает, что их структура зависит от способа формования образцов древесно-цементного композита. Полученные результаты позволяют надеяться на то, что в дальнейшем удастся разработать методику неразрушающего контроля прочности образцов данного класса.

Еще

Композиты древесно-цементные, изображение поверхности, анализ изображений, оптическая плотность, фрактальная размерность

Короткий адрес: https://sciup.org/147112299

IDR: 147112299 | DOI: 10.15393/j2.art.2014.2841

Список литературы Разработка метода оптического анализа изображения поверхности образца древесно-цементного композита

Андреев А. А. Анализ технологических операций получения древесной щепы/А. А. Андреев, Н. А. Доспехова, В. С. Копарев//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. -2012. -№ 81. -С. 374-389.
Арнольд В. И. Особенности дифференцируемых отображений/В. И. Арнольд, А. Н. Варченко, С. М. Гусейн-Заде. -М.: МЦНМО, 2009. -672 с.
Бююль А. SPSS: Искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей/А. Бююль, П. Цёфель; пер. с нем. -СПб.: ДиаСофтЮП, 2005. -608 с.
Васильев С. Б. Влияние изменения длины баланса, измельчаемого в дисковой рубительной машине, на размеры частиц древесной щепы/С. Б. Васильев, Л. А. Девятникова, Г. Н. Колесников//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. -2012. -№ 81. -С. 270-279.
Васильев С. Б. Влияние параметров дисковой рубительной машины/С. Б. Васильев, И. В. Симонова//Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. -2007. -№ 6. -С. 78-82.
Васильев С. Б. Влияние параметров оборудования на процесс сортирования щепы/С. Б. Васильев//Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. -2007. -№ 2. -С. 86-89.
Васильев С. Б. Влияние технологии раскроя балансовой древесины на фракционный состав щепы/С. Б. Васильев, Л. А. Девятникова, Г. Н. Колесников//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2011. -№ 195. -С. 125-133.
Васильев С. Б. Измельчение биомассы дерева на щепу/С. Б. Васильев. -Петрозаводск: ПетрГУ, 2002. -218 с. -Деп. в ВИНИТИ 24.04.02, № 754-В2002.
Васильев С. Б. Исследование работы плоских гирационных сортировок щепы/С. Б. Васильев, А. В. Кульбицкий//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. Вып. 189. -СПб.: СПбГЛТА, 2009. -С. 132-140.
Васильев С. Б. Исследования конструктивных и технологических параметров оборудования для переработки крупной фракции щепы и кусковых отходов предприятий лесного комплекса на технологическую щепу/С. Б. Васильев. -Петрозаводск: ПетрГУ, 2001. -42 с. -Деп. в ВИНИТИ 14.12.2001, № 2588-В2001.
Васильев С. Б. Комплексные исследования процесса производства щепы/С. Б. Васильев//Resources and Technology. -2003. -Т. 4. -С. 13.
Васильев С. Б. Логистичеcкий подход к моделированию фракционирования сыпучих материалов/С. Б. Васильев, Г. Н. Колесников//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. -2010. -№ 4. -С. 61-65.
Васильев С. Б. Моделирование процесса движения древесной щепы при сортировании/С. Б. Васильев, В. Б. Ефлов//Матем. моделирование и краев. задачи: тр. Всерос. науч. конф., 29-31 мая 2007 г. Часть 2. -Самара: СамГТУ, 2007. -С. 26-28.
Васильев С. Б. Модуль рольганга с технологической функцией интенсификации выделения короткомеров из потока балансов/С. Б. Васильев, Н А. Доспехова, Г. Н. Колесников//Фундаментальные и прикладные исследования: проблемы и результаты. -2013. -№ 9. -С. 145-149.
Васильев С. Б. Обоснование формообразующих параметров диска рубительной машины/С. Б. Васильев, И. В. Симонова//Известия Санкт-петербургской лесотехнической академии. -СПб.: СПбГЛТА, 2007. -№ 179. -С. 130-135.
Васильев С. Б. Оптические оценки анизотропии древесного композита/С. Б. Васильев, В. Б. Ефлов, В. С. Копарев//Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. -2014. -Т. 2, № 4. -С. 213-216.
Васильев С. Б. Статистические свойства механических характеристик волокнистого композита/С. Б. Васильев, В. Б. Ефлов, Н. А. Прохорова//Матем. моделирование и краев. задачи: тр. Всерос. науч. конф., 26-28 мая 2004 г. Часть 1. -Самара: СамГТУ, 2004. -С. 49-51.
Васильев С. Б. Учет реперных изображений для обработки образов древесных композитов/С. Б. Васильев, В. Б. Ефлов, В. С. Копарев//Ресурсосберегающие технологии, материалы и конструкции: материалы науч.-практ. конф., 18 апреля 2014 г. -Петрозаводск, 2014. -С. 56-61.
Васильев С. Б. Численное моделирование взаимодействия еловых балансов неодинакового диаметра в корообдирочном барабане/С. Б. Васильев, Н А. Доспехова, Г. Н. Колесников//Resources and Technology. -2013. -Т. 10, № 1. -С. 24-38.
Васильев С. Б. Экспериментальная проверка методов классификации щепы по толщине/С. Б. Васильев, И. В. Симонова//Resources and Technology. -2005. -Т. 5. С. 15.
Вентцель Е. С. Теория вероятностей и её инженерные приложения/Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. -2-е изд. -М.: Высшая школа, 2000. -480 с.
Влияние лесозаготовительных систем на качество круглых лесоматериалов/А. А. Селиверстов, А. П. Соколов, А. С. Сюнев, Ю. Ю. Герасимов//Resources and Technology. -2012. -Т. 9, № 2. -С. 94-105.
Влияние локальной жесткости корпуса корообдирочного барабана на изменение силы соударений и величину потерь древесины/С. Б. Васильев, Г. Н. Колесников, Ю. В. Никонова, М. И. Раковская//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. -2008. -№ 96. -С. 84-91.
Девятникова Л. А. Влияние технологии раскроя балансов на фракционный состав щепы/Л. А. Девятникова, С. Б. Васильев, Г. Н. Колесников//Вестник Московского государственного университета леса -Лесной вестник. -2012. -№ 3. -С. 120-124.
Джейкмен Э. Рассеяние на фракталах/Э. Джейкмен//Фракталы в физике/пер. с англ. под. ред. Я. Г. Синая, И. М. Халатникова. -М.: Мир, 1988. -С. 82-90.
Доспехова Н. А. Геометрическое моделирование контактного взаимодействия балансов в корообдирочном барабане/Н. А. Доспехова, О. Б. Марков, Б. Г. Марков//Resources and Technology. -2010. -Т. 8. -С. 41-48.
Ефлов В. Б Метод Монте-Карло в решении задач переноса узких поляризованных пучков света/В. Б. Ефлов, Ю. А. Ильинский//Вестник МГУ. М. -1984. -Т. 25, № 5. -С. 115-118.
Ефлов В. Б Моделирование процесса одномерной сортировки щепы/В. Б Ефлов, И. Л. Гладкий, С. Б. Васильев//Труды ПетрГУ. -Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ. -2007. -Вып. 12. -С. 93-104.
Ефлов В. Б Моделирование процесса сортирования щепы на плоских гирационных сортировках/В. Б Ефлов, И. Л. Гладкий, С. Б. Васильев//Структурная перестройка лесного комплекса Республики Карелия: материалы респ. научно-практ. конф. -Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2008. -С. 19-20.
Ефлов В. Б Обработка изображений образцов композита на основе древесины в средах GNU/R, GNU/OCTAVE/В. Б. Ефлов//Ресурсосберегающие технологии, материалы и конструкции: материалы науч.-практ. конф., 18 апреля 2014 г. -Петрозаводск, 2014. -С. 43-49.
Ефлов В. Б Оценка фрактальной размерности древесных композитов/В. Б. Ефлов//Ресурсосберегающие технологии, материалы и конструкции: материалы науч.-практ. конф., 18 апреля 2014 г. -Петрозаводск, 2014. -С. 50-55.
Ефлов В. Б. Распространение пучка света в оптически-неоднородной среде с анизотропным рассеянием/В. Б. Ефлов, Ю. А. Ильинский//Вестник МГУ. -1983. -Т. 24, № 5. -С. 77-79.
Ефлов В. Б Фрактальная размерность изображения древесного композита и характеристики процесса разрушения/В. Б. Ефлов, А. А. Андреев, Г. Н. Колесников//Актуальные направления научных исследованийXXI века: материалы междунар. науч.-практ. конф., 18-19 июня 2014 г. Часть 1, № 4 -Воронеж, 2014. -С. 217-220.
Житков О. В. Хранение и подготовка древесного сырья в целлюлозно-бумажной промышленности/О. В. Житков, Е. М. Мазарский. -М.: Лесная промышленность, 1980. -224 с.
Зайцева М. И. Возможности использования отходов как компонента строительных материалов в республике Карелия/М. И. Зайцева, Ю. В. Никонова//Деревянное малоэтажное домостроение: экономика, архитектура и ресурсосберегающие технологии: материалы междунар. науч.-практ. конф., 23-28 июня 2013 г. -Петрозаводск, 2013. -С. 30-36.
Интенсификация сортировки транспортируемых рольгангом круглых лесоматериалов по критерию длины при их подготовке к измельчению на щепу/С. Б. Васильев, Л. А. Девятникова, Н. А. Доспехова, Г. Н. Колесников//Фундаментальные исследования. -2013. -№ 10-2. -С. 257-260.
Исследование закономерностей изменения силы соударений с целью снижения потерь при окорке древесины в барабане/С. Б. Васильев, Г. Н. Колесников, Ю. В. Никонова, М. И. Раковская//Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. -2008. -№ 185. -С. 195-202.
Колесников Г. Н. Алгоритм декомпозиции линейной задачи дополнительности и его применение для моделирования соударений балансов в корообдирочном барабане/Г. Н. Колесников//Resources and Technology. -2013. -Т. 10, № 2. -С. 111-138.
Колесников Г. Н. Математическая модель технологического процесса фракционирования полидисперсного сыпучего материала методом рассева на установках с ярусной компоновкой сит/Г. Н. Колесников, С. Б. Васильев//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. -2012. -№ 3. -С. 42-49.
Кристенсен Р. Введение в механику композитов/Р. Кристенсен. -М.: Мир, 1982. -338 с.
Кульбицкий А. В. Влияние на стратификацию щепы толщины сортируемого слоя и угла наклона сит/А. В. Кульбицкий, С. Б. Васильев//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. -2009. -№ 7. -С. 98-100.
Наназашвили И. Х. Строительные материалы из древесно-цементной композиции/И. Х. Наназашвили. -Л.: Стройиздат, 1990. -415 с.
Никонова Ю. В. Методика определения жесткости балансов, результаты численных экспериментов и испытаний образцов/Ю. В. Никонова, М. И. Раковская//Resources and Technology. -2010. -№ 8. -С. 100-106.
Оптимизация логистики лесозаготовок/А. П. Соколов, В. С. Сюнев, Ю. Ю. Герасимов, Т. Каръялайнен//Resources and Technology. -2012. -Т. 9, № 2. -С. 117-128.
Потапов А. А. К теории функционалов стохастических полей обратного рассеяния/А. А. Потапов//Радиотехника и электроника. -2007. -Т. 52, № 3. -С. 261-310.
Пошарников Ф. В. Применение в строительных конструкциях материалов на основе отходов древесины/Ф. В. Пошарников, М. В. Филичкина//Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение: межвуз. сб. науч. тр. -Воронеж: ВГТЛА, 2007. -С. 155-160.
Раковская М. И. Численное моделирование и определение сил контактного взаимодействия длинномерных сортиментов в корообдирочном барабане/М. И. Раковская, Ю. В. Никонова//Системы управления и информационные технологии. -2008. -№ 1.3. -С. 397-401.
Секция рольганга для сортировки транспортируемых лесоматериалов по длине/Г. Н. Колесников, С. Б. Васильев, Л. А. Девятникова, Н. А. Доспехова//Патент на полезную модель RUS 117411 05.12.2011
Симонова И. В. О применении свойств геликоиды в рубительных дисках/И. В. Симонова, С. Б. Васильев//Resources and Technology. -2010. -№ 8. -С. 133.
Симонова И. В. Теоретическое исследование процесса взаимодействия древесного сырья с рабочим органом дисковой рубительной машины/И. В. Симонова, С. Б. Васильев//Ученые записки Петрозаводского государственного университета. -2009. -№ 99. -С. 102-106.
Синергетика и фракталы в материаловедении/В.С. Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Оксогоев. -М.: Наука, 1994. -383 c.
Технологические решения для реализации потенциала ресурсосбережения при переработке круглых лесоматериалов на щепу/С. Б. Васильев, Л. А. Девятникова, Г. Н. Колесников, И. В. Симонова. -Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2013. -92 с.
Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы: в 3-х томах. Т. 1. -СПб.: ЛТА, 2002. -425 с.
Установка для фракционирования сыпучих полидисперсных материалов/Г. Н. Колесников, С. Б. Васильев, А. А. Андреев//Патент на полезную модель RUS 117326 27.02.2012.
Цифровая обработка изображений в информационных системах: уч. пособие/И. С. Грузман, В. С. Киричук, В. П. Косых [и др.]. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. -352 c.
Шамрай Н. Б. Краткое руководство по работе с пакетами GNU Octave и Gnuplot/Н. Б. Шамрай. -2011. -37 с.
Gneiting T. Estimators of fractal dimension: Assessing the smoothness of time series and spatial data/T. Gneiting, H. Sevcikova, D.B. Percival. -Statistical Science, 2010. -27(2). -P. 247-277.
Maindonald J. H. Using R for Data Analysis and Graphics/J. HHH. Maindonald. -Canberra: Australian National University, 2008. -112 p.
R: A Language and Environment for Statistical Computing. Reference Index. The R Core Team. Version 3.1.0 (2014-04-10)/Version Patched 3.1.0 Patched (2014-04-18). -Washington: University of Washington. -2010. -3384 p.
Roesler J. Mechanical Behaviour of Engineering Materials: Metals, Ceramics, Polymers, and Composites/J. Roesler, H. Harders, M. Baeker. -Berlin; NY: Springer, 2007. -534 p.
Serra J. Image Analysis and Mathematical Morphology/J. Serra. -Berlin; NY: Springer, 1994. -384 p.
Soille P. Morphological Image Analysis: Principles and Applications, 2nd Edition/P. Soille. -Berlin; NY: Springer, 2004. -392 p.
Zhu Z. Parameter estimation for fractional Brownian surfaces/Z. Zhu, M. Stein//Statistica Sinica. -2002. -Vol. 12, № 3 -P. 863-883.

Еще

Статья научная