Результати класифікації поверхонь за різними ознаками

За вхідні зображення взято фотографії поверхні металевих сплавів, зроблені під мікроскопом з 20-кратним збільшенням. Розмір фотографій – 300× 300 пікселів, кожна з них представляє квадрат поверхні зі стороною 187, 5мкм. Всього взято по чотири зразки чотирьох різних поверхонь, які наведені на рис.1. – сірий ливарний чавун (а), сталь St37 (б), титан BT6 (в), інконель 792 (г).

(а)

(б)

(в)

(г)

Рис. 1. Зображення поверхні металевих сплавів з 20-кратним збільшенням

Щоб дослідити характеристики зображення на основі дисперсії і виявити найбільш придатні для класифікації поверхонь, було проведено ряд експериментів. Для кожного з 16 зображень поверхонь, наведених на рис.1., обчислено всі 12 характеристик, а результати згруповано за цими характеристиками. При обчисленні розподіленої дисперсії по фрагментах і сегментах зображення розбито на 10 фрагментів (крок фрагментації – 30 пікселів), при обчисленні розподіленої дисперсії по комірках зображення розбито сіткою 15× 15 на 225 квадратних комірок (розміром 20× 20 пікселів). При цьому, розподілена дисперсія для всіх способів, крім комірок, обчислювалась двічі (по горизонталі і по вертикалі), щоб отримані результати дали змогу оцінити характеристику незалежно від орієнтації зображення.

В кожному експерименті значення характеристики для різних зразків одного сплаву об’єднано в один діапазон. Щоб характеристика могла використовуватись як класифікаційна ознака, необхідно, щоб діапазони значень для різних сплавів не перетинались між собою.

В результаті здійснених експериментів встановлено, що для повної класифікації заданих поверхонь може бути застосована лише дисперсія розподілених дисперсій по комірках. Відповідні значення характеристики та їх діапазони подані в табл.1. Межі діапазонів заокруглені до 10⁵.

Таблиця 1.