Введение
1 Анализ и формальная постановка задачи определения геометрических параметров периодической структуры материалов 13
1.1 Анализ параметров материалов с периодической структурой 13
1.2 Основные геометрические параметры структуры материалов 16
1.3 Современные промышленные методы определения геометрических параметров текстильных материалов
1.3.1 Современные бесконтактные методы определения геометрических параметров структуры материала 27
1.3.2 Оптические методы оценивания величин параметров структуры текстильных материалов 30
1.4 Методы, основанные на анализе изображений материалов и распознавании образов 32
1.4.1 Дифракционные методы анализа структуры текстильных материалов 35
1.4.2 Явление дифракции. Формулы для расчета дифракционных картин 37
1.5 Формальная постановка задачи определения геометрических параметров материалов с периодической структурой 40
Выводы к главе 1 41
2 Модель процесса обработки цифровых изображений для определения геометрических параметров материалов с периодической структурой 43
2.1 Анализ процесса автоматизированного определения геометрических параметров микроструктуры 43
2.2 Дифракция света на материалах с периодической структурой
2.2.1 Дифракция света на моноволокнах и крученых нитях 52
2.2.2 Дифракция света на нитях утка и основы ткани 58
2.2.3 Дифракция на трикотажных материалах 62
2.2.4 Получение дифракционных картин материалов, не пропускающих свет. Дифракционные картины от изображений 65
2.3 Модель обработки цифрового изображения на основе анализа дифракционных картин для оценивания геометрических параметров структур материалов 69
Выводы к главе 2 75
3 Алгоритмическое обеспечение системы бесконтактного определения геометрических параметров структуры материалов 77
3.1 Алгоритм построения дифракционной картины по микроизображению материала с помощью быстрого Фурье-преобразования 77
3.2 Алгоритмы оценивания геометрических параметров структур материалов по распределению интенсивности в расчетных дифракционных картинах
3.2.1 Алгоритм подготовки изображения нити 87
3.2.2 Распределение интенсивности по квадрантам изображения и определение направления крутки 89
3.2.3 Диаграмма распределения интенсивностей в полярных координатах. Алгоритмы определения угла кручения нити и перекоса уточной нити в ткани... 91
3.3 Алгоритм использования способа двойного Фурье-преобразования для определения периодических расстояний 97
Выводы к главе 3 105
4 Разработка экспериментального образца системы бесконтактного определения величин геометрических параметров материалов с периодической структурой 107
4.1 Архитектура экспериментального образца системы бесконтактного определения величин геометрических параметров материалов с периодической структурой 107
4.2 Программное обеспечение экспериментального образца системы бесконтактного определения величин геометрических параметров материалов с периодической структурой 1 4.2.1 Программа моделирования изображения крученой нити 115
4.2.2 Программа моделирования изображения ткани 118
4.3 Практическое использование экспериментального образца системы для определения геометрических параметров структуры материалов 123
4.3.1 Практическое определение расстояний между периодическими элементами в структуре текстильного материала 123
4.3.2 Практическое определение направлений крутки нитей 132
4.3.3 Практическое определение угла кручения нитей 135
4.3.4 Практическое определение перекоса 140
4.3.5 Демонстрация практического применения метода «двойного» Фурье преобразования 144
4.3.6 Определение точности измерения угла кручения нити при использовании диаграммы распределения интенсивности 149
Выводы к главе 4 150
Заключение 152
Список литературы
