База данных микроструктур металлов: классификация микроструктур и аппаратно-программное обеспечение, страница 2

Очевидно, что полное использование разрешения микроскопа возможно лишь при условии, что разрешение устройств вывода не ниже разрешения фотокамеры, которое, в свою очередь, не ниже разрешения микроскопа (2000 пикселей в качестве максимальной оценки). Впрочем, в большинстве случаев достаточным является разрешение 1000 пикселей на сторону фотографии, что соответствует разрешению распространенных мониторов при условии, что изображение занимает весь экран или его значительную часть.

Таким образом, в оптической микроскопии следует указывать следующие параметры: разрешение микроскопа (или апертуру применяемого объектива); разрешение изображения, хранимого в файле; разрешение изображения, выведенного на бумажный носитель. Разрешение изображения на экране монитора каждый пользователь должен оценивать самостоятельно, так как размер изображения он выбирает произвольно.

Использование программ обработки изображений

Широко используемые компьютерные программы обработки изображений, такие как Photoshop, MS Photo Editor и др., позволяют выполнять многие полезные функции (например, увеличение контраста, выравнивание яркости, кадрирование), проводить некоторые полезные измерения (количественный металлографический анализ) и многое другое. При анализе микроскопических изображений необходимо учитывать, что разрешение изображения определяется только объективом микроскопа. Все остальные системы микроскопа, системы обработки изображений, их хранения или системы печати в лучшем случае могут сохранить имеющееся разрешение, а в худшем — потерять его.

Компьютерные алгоритмы обработки изображений лишь в некоторых простых случаях могут более или менее обоснованно «угадать» некоторые мелкие отсутствующие детали, создавая ложное впечатление об увеличении разрешения.

Однако следует отметить, что эти программы не могут дать информацию о деталях изображения, если их нет.

Принципы классификации микроструктур

В настоящее время задача автоматического распознавания изображения произвольной микроструктуры не может быть решена или поставлена. Эту задачу следует сузить. Далее будут рассматриваться изображения, полученные только в оптическом микроскопе и только с использованием неокрашивающих травителей. Но и при таких ограничениях автоматическое распознавание изображения остается невозможным при рассмотрении микроструктуры произвольных сплавов. В связи с этим при создании базы данных использовалась специально разработанная техника «словесного портрета» микроструктуры, основанная на определенных принципах классификации.

Словесный портрет микроструктуры — набор формализованных признаков, декодируемых простым алгоритмом в текст. При вводе словесного портрета пользователь базы данных отвечает на приведенные ниже вопросы, которые кодируются в числовую последовательность — код словесного портрета. При выводе информации код словесного портрета декодируется в виде текстового описания структуры.

Составление словесного портрета состоит из ответов на следующие вопросы.

1.       Имеется ли в структуре матрица? (Возможные ответы — Да, Нет, Не определено).

2.       Различаются ли в матрице отдельные зерна? (Те же ответы).

3.       Являются ли зерна вытянутыми? (Те же ответы).

4.       Высока ли травимость матрицы? (Те же ответы).

5.       Какова субструктура матрицы? (Ответ — выбор из списка, см. ниже).

6.       Сколько типов включений наблюдается в матрице? (Ответ — число от 0 до 3 для матричной структуры и от 0 до 1 для каждой из двух составляющих статистической структуры).

7.       Какова форма включений? (Ответ — выбор из списка, см. ниже).

8.       Имеются ли внутри включений включения («матрешечная» структура)? (Возможные ответы — Да, Нет, Не определено).