20 / 60
18
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 6, 2013
àëüíûì ïðèçíàêàì: ìàêñèìàëüíîé ñõîæåñòè ñ ïðî-
ñòåéøèìè ãåîìåòðè÷åñêèìè ôèãóðàìè (êðóã, ïðÿ-
ìîóãîëüíèê è äð.).  êà÷åñòâå ôèçè÷åñêîé îñíîâû
ïðèíàäëåæíîñòè ÷àñòèöû ê òîìó èëè èíîìó êëàñ-
ñó ïðèíÿòî âõîæäåíèå åå â îïðåäåëåííûé äèàïà-
çîí ïî ôîðìå. Ïàðàìåòðû ôîðìû ÷àñòèöû îöåíè-
âàëè ïî ïëîùàäè
S
, ïåðèìåòðó
Ð
è êîýôôèöèåíòó
ãëàäêîñòè
G
, âû÷èñëÿåìîìó íà îñíîâå ñîîòíîøå-
íèÿ ïåðèìåòðà è ïëîùàäè ÷àñòèöû.
Ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå ãëàäêîñòè èìååò êðóã
(
G
= 1). Ïðè âûáîðå ãðàíèö äèàïàçîíà äëÿ ãåîìåò-
ðè÷åñêè ïðàâèëüíûõ ôîðì èñõîäèëè èç òîãî, ÷òî â
ïåðâîì ñëó÷àå äëèíà ÷àñòèöû
à
è åå øèðèíà
b
ðàâ-
íû 1 óñëîâíîé åäèíèöå äëèíû, âî âòîðîì — äëèíà
÷àñòèöû
à
îòíîñèòñÿ ê øèðèíå
b
êàê 1:10. Â îáîèõ
ñëó÷àÿõ ðàññ÷èòûâàëè ïëîùàäü, ïåðèìåòð è ãëàä-
êîñòü ÷àñòèöû, òåì ñàìûì çàäàâàÿ â óñëîâíûõ åäè-
íèöàõ äèàïàçîí, ê êîòîðîìó ñëåäóåò îòíîñèòü ÷àñ-
òèöó òîé èëè èíîé ôîðìû (òàáë. 1).
Êëàññû îò 0 äî 3 ïðèñâàèâàþòñÿ ÷àñòèöàì, ìàê-
ñèìàëüíî ïîõîæèì íà ãåîìåòðè÷åñêè ïðàâèëüíûå
ôèãóðû, 4-é êëàññ ïðèñâàèâàåòñÿ ÷àñòèöàì, îòëè÷à-
þùèìñÿ ìàêñèìàëüíîé íåðîâíîñòüþ (
G
> 7,06). Äëÿ
ðàñïîçíàâàíèÿ ïðèíàäëåæíîñòè ÷àñòèöû ê êëàññó
èñïîëüçîâàëè îðãàíèçîâàííóþ èñêóññòâåííóþ íåé-
ðîííóþ ñåòü.
Äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ íåéðîííîé ñåòè ïðèìåíè-
òåëüíî ê ðåøåíèþ çàäà÷ ðàñïîçíàâàíèÿ è êëàññè-
ôèêàöèè ÷àñòèöû ïî ôîðìå íåîáõîäèìî ïðîâåäå-
íèå ïðåäâàðèòåëüíîé ïîäãîòîâêè èçîáðàæåíèÿ
àíàëèçèðóåìîãî ìèêðîñíèìêà ðàçìîëà çåðíà. Èçîá-
ðàæåíèå ïðîåêöèè êàæäîé îòäåëüíîé ÷àñòèöû
äîëæíî áûòü îáâåäåíî êîíòóðîì äëÿ ïîëó÷åíèÿ
ôèãóðû è îòìàñøòàáèðîâàíî, ñ òåì ÷òîáû çàíè-
При
r
=
à
=
b
= 1
3,14
3,14
1,00
0,50
Произвольная
S
При
r
=
à
= 1
3,14
31,45
10,00
5,00
То же
b
=10
Диапазон
3,14
3,14–31,45
1,00–10,00
0,50–5,00
Менее
0,50
При
r
=
à
=
b
= 1
6,28
6,28
2,00
3,40
Произвольная
Р
При
r
=
à
= 1
6,28
34,54
22,00
21,00
То же
b
= 10
Диапазон
6,28
6,28–34,54
2,00–22,00
3,40–21,00
Более
35,00
При
r
=
à
=
b
= 1
1,00
1,00
1,27
1,85
–
G
При
r
=
à
= 1
1,00
1,10
3,85
7,06
–
b
= 10
Диапазон
1,00
1,00–1,10
1,27–3,85
1,85–7,06
Более 7,06
Таблица 1
Разделение частиц на лассы,
исходя из еометричес их хара теристи частиц: площади
Р
, периметра
S
, оэффициента лад ости
G
4
Мно$о%$ольни&
3
Тре%$ольни&
2
Прямо%$ольни&
1
Овал
0
Кр%$
Присваиваемый &ласс
Геометричес&ий
примитив
Изображение
Обнар%жение объе&тов – частиц м%&и;
построение их зам&н%тых &онт%ров
Пол%чение изображения матрицей
с&анир%юще$о %стройства
Формирование щлейфа данных
(оцифров&а анало$ово$о си$нала)
Предварительная обработ&а
изображения (перевод в монохромное)
Выявление ве&торных стр%&т%р
из растрово$о изображения
(&онт%рный анализ)
На основе анализа данных
определение твердозерности зерна
ТВ, &$/мм
2
Предмет измерения
ТВ
= 0,15
К
ср
+0,28
Х
ср
+0,90
(
r
= 0,953;
R
2
= 0,901;
F
фа&т
= 132,95>
F
теор
= 2,27)
Нахождение центра тяжести &аждой фи$%ры,
о$раниченной &онт%ром;
проведение отрез&ов из центра тяжести фи$%ры
& &онт%р% во все стороны
Определение средне$о значения
пол%чившихся отрез&ов
Х
, м&м,
и &оэффициента вариации их длины
К
–
&оэффициента неровности частицы;
вычисление среднестатистичес&их значений
Х
ср
и
К
ср
для всех частей изображения
Уровень
аппаратных
средств
Уровень
про$раммных
средств
Уровень
математичес&их
средств
⎫
⎪
⎬
⎪⎭
⎫
⎪
⎬
⎪⎭
⎫
⎪
⎬
⎪ ⎭
Ðèñ. 1. Ñõåìà àëãîðèòìà îáðàáîòêè äàííûõ îïòè÷åñêîãî ìèêðîñêîïèðîâàíèÿ
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека