Введение
1. Обзор состояния проблемы и постановка задач исследований 14
1.1. Краткая характеристика датчиков деформаций интегрального типа... 14
1.2. Методы регистрации и оценки структурных изменений датчиков деформаций интегрального типа :. 18
1.3. Основные средства и задачи построения математических моделей и алгоритмов обработки изображений 23
1.4. Постановка задач исследования 27
2. Разработка новых математических моделей и алгоритмов компьютерной обработки и анализа цифровых изображений реакции датчиков деформаций интегрального типа 30
2.1. Проблематика создания математических моделей для компьютерной обработки и идентификации изображений реакции датчиков 30
2.2. Модели предварительной обработки изображений реакции ДЛИТ... 33
2.2.1. Сравнительный анализ известных моделей фильтрации 33
2.2.2.Модель маркировочной фильтрации 35
2.3. Модель автоматической сегментации объектов бинарных
изображений реакции ДДИТ на основе маркировки связных компонент 44
2.4. Модели линеаризации изображений реакции ДДИТ 50
2.4.1. Методы выделения контуров. Линейная модель построения непрерывного контура объектов изображений 50
2.4.2. Модель скелетизации бинарных (Изображений 54
2.4.3. Способы улучшения скелетизированных изображений 61
2.5. Модели восстановления тарировочных зависимостей 63
2.5.1. Задача восстановления функциональных зависимостей по выборкам ограниченного объема 64
2.5.2. Метод структурной минимизации эмпирического риска 66
2.5.3. Восстановление одномерных тарировочных зависимостей для ДДИТ в классе алгебраических полиномов 67
2.5.4. Модифицированная многофакторная модель построения полиномиального приближения многомерной тарировочной зависимости 71
2.6. Выводы .. 74
3. Компьютерная реализация и результаты тестирования математических моделей и алгоритмов обработки изображений рекции датчиков деформаций интегрального типа 76
3.1. Структурная схема системы автоматизированной обработки цифровых изображений реакции ДДИТ 76
3.2. Прикладное программное обеспечение и исследование эффективности разработанных математических моделей и алгоритмов ...79
3.2.1. Улучшение визуального качества изображений реакции ДДИТ при помощи модели маркировочной фильтрации. Классификация изображений реакции ДДИТ. Модифицированная модель маркировочной фильтрации 79
3.2.2. Сегментация объектов бинарных изображений реакции ДДИТ по принципу их связности 87
3.2.3. Тестирование моделей выделения контуров и скелетизации бинарных изображений реакции ДДИТ 89
3.2.4. Модель слежения скелетной линии. Идентификация вида напряженного состояния образцов на;основе структурного анализа
скелетизированных изображений реакции ДДИТ 92
3.2.5. Модель построения полиномиального приближения одномерной тарировочной зависимости и ее компьютерное тестирование 96
3.2.6. Компьютерная реализация модели восстановления двумерной тарировочной зависимости 101
3.3. Выводы по разделу 105
4. Общая стратегия получения прогнозируемых оценок накопления усталостных повреждений в материале конструкций магистральных трубопроводов на основе компьютерной обработки цифровых изображений реакции ДЦИТ 1 106
4.1. Проблематика и выбор средств оценки усталостных повреждений в конструкциях нефтегазового трубопроводного оборудования 106
4.2. Расчетно-экспериментальная методика регистрирования и оценки накопленного усталостного повреждения с помощью ДДИТ 109
4.2.1. Краткое изложение методологии решения задачи диагностики остаточного ресурса металлоконструкций по показаниям ДДИТ. Построение кривой выносливости 109
4.2.2. Постановка эксперимента для исследования прочностных свойств конструкций магистральных трубопроводов при циклическом растяжении по показаниям ДДИТ 112
4.2.3. Результаты тарировочных испытаний. Взаимосвязь реакции ДДИТ с процессом накопления усталостных повреждений в материале образцов при испытаниях на выносливость 115
4.2.4. Оценка величины накопленного усталостного повреждения в образце трубопровода на основе цифровых изображений реакции ДДИТ. Калибровка ДДИТ по относительной площади "темных пятен" 117
4.2.5. Определение режима нагружения тарировочного образца на основе компьютерного анализа топологической структуры скелетизированного изображения реакции ДЛИТ 120
4.3. Математическая обработка результатов тарировочных испытаний.
Основные расчетные зависимости метода прогнозирования 121
4.3.1. Определение одномерной функциональной зависимости между одним из параметров циклического нагружения и количественным выражением реакции ДДИТ. Прогнозирование числа циклов нагружения образцов на основе корреляционной связи с реакцией ДЦИТ 121
4.3.2. Регрессионный анализ результатов тарирования ДЦИТ. Проверка значимости одномерной тарировочной зависимости. Оценка метрологической точности измерений 126
4.3.3. Дисперсионный анализ оценки влияния двух одновременно действующих факторов на величину усталостного деформирования тарировочного образца 131
4.3.4. Построение полиномиального приближения двумерной тарировочной зависимости. Определение величины напряжений и накопленного усталостного повреждения по показаниям ДЦИТ 133
4.4. Выводы по разделу 137
Заключение 139
Список использованных источников
