الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۵۸
کد مقاله
TXT58
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
آنالیز تصویر برای الیاف پنبه قسمت اول: اندازه گیری طولی
نام انگلیسی
Image Analysis for Cotton Fibers Part I: Longitudinal Measurements
The University of Texas at Austin- Austin- Texas- U.S.A
کشور
آنالیز تصویر برای الیاف پنبه
قسمت اول: اندازه گیری طولی
چکیده
این مقاله الگوریتم های آنالیز تصویر را ارائه می‌کند که برای سیستم میکروسکوپی ایجاد شده و بطور ویژه خصوصیت های پنبه را از دید طولی ارزیابی می‌کند. این سیستم از یک مرحله موتوریزه شدگی برای انتقال اسلایدهای نمونه جهت حاصل آوردن تصاویر متوالی یا ترتیبی گرفته شده از قطعات الیاف بهره می‌جوید، و همچنین از روال اسکن متقاطع الیاف شناسایی شده در تصویر و خروجی‌های مرتبط با اندازه‌گیریهای پارامترهای تناسب و رسیدگی پنبه بر مبنای داده‌های آماری روالهای اسکن شده توده الیاف استفاده می‌کند. آزمایشات انجام شده نشان داد که اطلاعات طولی حالت تکرار پذیری داشته و همانند اطلاعات بدست آمده از سایر روشهای آزمایشی می‌باشند.
تحقیقات زیادی نشان داده‌اند که اطلاعات مهمی‌را می‌توان درباره خصوصیات پنبه از تصاویر میکروسکوپی الیاف پنبه که از دو دید طولی و مقطع عرضی گرفته شده اند، مورد ارزیابی و اندازه گیری قرار داد. برای اندازه‌گیری طولی، معمولا الیاف به قطعات کوچک یا خرده ریز بریده شده و سپس بر روی اسلاید شیشه‌ای قرار کرده و توسط دوربینی که بر روی میکروسکوپ نوری نصب شده است، با بزرگنمایی ۴۵۰ برابر، عکس برداری می‌شود. با توجه به تغییر پذیری ذاتی پنبه، هر گونه پیش بینی معتبری از خصوصیات پنبه باید بر اساس اندازه گیری تعداد زیادی از الیاف باشد. بنابراین اسلاید نمونه باید به طور اتوماتیک به میکروسکوپ منتقل شود تا امکان عکس برداری از جهت های مختلف، برای حداکثر الیاف، را فراهم کند. تکان خوردن اسلاید‌ها باعث ایجاد مشکلاتی در تمرکز بر روی تمامی تصاویر می‌شود. الیاف با لبه پرزدار ممکن است در اندازه گیری عرض الیاف ایجاد مشکل نمایند، زیرا مشخص کردن لبه الیاف پرزدار مشکل است. گاهی اوقات الیاف یکدیگر را قطع کرده یا با هم در تماس هستند و اندازه گیری از دو لیف به هم پیوسته می‌تواند اطلاعات عرضی آنها را تحریف کند. تا زمانی که الیاف پنبه به هم پیچیده شده باشند، لبه آنها به سختی خم می‌شود و عیوبی را در زمینه برآورد جهت های عبور اسکن تحمیل می‌کند. دقت اندازه گیری همچنین تحت تاثیر سایر مشکلات است، مانند مرج یا ترکیب قسمت های اسکن شده متعلق به الیاف مشابه. در این مقاله ما الگوریتم هایی را معرفی می‌کنیم که سعی می‌کنند تا این مشکلات را حل کرده و سیستم شبیه سازی قابل اعتماد و کارآمدی را برای اندازه گیری ظرافت و رسیدگی الیاف پنبه از دید طولی ارائه دهند.
تصویر الیاف پنبه ۱ اندازه گیری طولی
تطابق آستانه ای
یک تصویر لیف که توسط دوربین CCD تحت منبع نور انتقالی گرفته شده است، می‌تواند یک فایل بیت مپ هشت بیتی که میزان سطوح خاکستری آن از ۰ (سیاه) تا ۲۵۵ (سفید) است را تشکیل دهد. در این تصویر محل هایی که توسط الیاف پوشیده شده است به طور مشخصی میزان سطوح خاکستری کمتری نسبت به مناطق باز دارند و پیکسل های نزدیک لبه الیاف میزان سطح خاکستری متوسطی دارند، که یک نوار انتقالی را بین الیاف و پس زمینه تشکیل می‌دهند. عرض باند تغییر حالت با توجه به شرایط نور و تمرکز تغییر می‌کند. الیاف با لبه پرزدار دارای تغییر حالت پهن تری هستند که باعث ایجاد مشکل در شناسایی درست لبه می‌شود. شکل ۱ دو تصویر از الیاف یکسان با شرایط تمرکز و نور متفاوت را نشان می‌دهد. الیاف در شکل ۱b ضخیم تر از الیاف در شکل ۱a به نظر می‌رسند، اگر چه از لحاظ فیزیکی یکسان هستند. برای مطمئن شدن از موثر بودن اندازه گیری هندسی الیاف، آنهایی که در تصویر با سطوح خاکستری قرار دارند باید معقولانه و غیر متناقض و بدون در نظر گرفتن شرایط عکس برداری شناسایی شوند.
آستانه سازی یک تصویر، اجزای آن را از پس زمینه، با استفاده از مقیاسی برای مرتب کردن پیکسلها در تصویر، جدا می‌کند. آستانه سازی با توجه به تحصیل میانگین روشنی تصویر و سپس اعمال آن به کل تصویر به راحتی قابل محاسبه است. ما متوجه شده ایم که زمانی میانگین آستانه سازی مناسب است که تصویر واضح بوده و زمینه روشن باشد (شکل۱a)، ولی در صورتی که تصویر تیره باشد الیاف نامتمرکر ممکن است بیش از حد مطلوب خود جلوه کنند (شکل ۱b). میانگین عرض الیاف در شکل a1 زمانی که تصویر با استفاده از مقدار میانگین ، آستانه سازی شده باشد ۱٫۴۴ برابر بزگتر از شکل b1 است. …
تصویر الیاف پنبه ۱ اندازه گیری طولی
ترسیم لبه
برای اندازه گیری عرض الیاف، باید آنها لبه به لبه به صورت عرضی اسکن شوند. روال ترسیم لبه، مرحله‌ای است که پیکسل های لبه الیاف را برای اسکن عرضی شناسایی می‌کند. برای فراهم کردن یک تصویر دودویی ما از «۱» به جای پیکسل سیاه (الیاف) و «۰» برای پیکسل سفید (زمینه) استفاده کرده ایم. وقتی یک پیکسل سیاه مشخص می‌شود، الگوریتم پایه مشخص می‌کند که آیا این پیکسل لبه است یا نه و اگر بود، افزایش در جهت x و y آن برای تعیین پیکسل لبه بعدی چیست. بر این اساس، می‌توان بر اساس حضور هشت همسایه این پیکسل فعال به قضاوت نشست (قطعه خاکستری را در شکل ۴ مشاهده کنید). در این خصوص، ۲۵۶ مورد ترکیب احتمالی با در نظر گرفتن هشت پیکسل مجاور وجود دارد. همانگونه که در شکل ۴ نشان داده شده، شماره رتبه بندی از ۰ تا ۷ برای هر همسایه اختصاص یافته است.
اسکن عرضی
اسکن عرضی مرحله‌ای برای مشخص کردن عرض الیاف از نقطه لبه در جهت عمودی به لبه دیگر لیف بکار می‌رود. برای اجرا کردن اسکن عرضی در طول یک لیف، باید یک فرصت زمانی برای کنترل فاصله های دو اسکن متوالی در نظر گرفته شود و جهت لبه لیف در نقطه اسکن نیز باید تخمین زده شود. فرض کنید پیکسل لبه جاری برابر (x0,y0) 0 و پیکسل بعدی (x1,y1) 1 باشد (شکل ۷a را مشاهده کنید). فاصله بین (x0,y0) 0 و (x1,y1) 1 با فاصله زمانی اسکن برابر است. جهت لبه در (x1,y1) 1 را به طور تقریبی از شیب خط واصل دو پیکسل بدست می‌آید. اسکن عرضی از (x1,y1) 1 شروع و در جهت عمودی به سمت جهت لبه محاسبه شده حرکت می‌کند، تا زمانی که به پیکسل لبه (x2,y2) 2 در سمت دیگر لیف برسد. فاصله بین (x1,y1) 1 و(x2,y2) 2 اندازه محلی از عرض لیف است. شکل a7 اسکن عرضی در مقطع ده پیکسلی را نشان می‌دهد. از آنجاییکه الیاف پنبه به هم پیچیده شده می‌باشند، لبه الیاف معمولا منحنی شکل می‌باشند. جهت های محاسبه شده در بعضی از پیکسل های اسکن شده ممکن است جهت های لبه واقعی را نشان ندهد، که خود باعث ایجاد معایبی در اندازه گیری عرض می‌شود. …
تصویر الیاف پنبه ۱ اندازه گیری طولی
تعیین اعتبار اسکن
مشخص نمودن میزان اعتبار، مرحله‌ای است برای اجتناب یا حذف اسکن های معیوب در طول یا بعد از اسکن عرضی بکار گرفته می‌شود. اسکن های معیوب آنهایی هستند که خرده ریز‌ها و پیوستگیهای مشترک مختلفی از دو یا چند لیف را دارند.(شکل ۹a). تا زمانی که الیاف یکدیگر را تحت هر زاویه‌ای قطع کنند، تشخیص نقطه تقاطع را باید بصورت چند مرحله‌ای انجام داد. در طول فرآیند اسکن، هر فرآیند با توجه به قوانین زیر کنترل می‌شود:
۱- طول اسکن نباید فراتر از محدوده پیش تعیین شده برای مینیمم و ماکزیمم عرض الیاف پنبه برسد. در این مطالعه محدوده بالایی و پایینی به ترتیب ۳ و ۶۵um تنظیم شده است. این دو محدوده حوزه مناسبی را برای عرض های معتبر پنبه مشخص میسازد، ولی اسکن اجزای بسیار کوچک و بسیار بزرگ در تصویر را مستثنی میسازد.
۲- تفاوت طول بین اسکن های متوالی نباید از ۵۰% تجاوز کند. یک تغییر ناگهانی در طول اسکن معرف وجود اتصال یک شی دیگر به لیف در حال بررسی می‌باشد.
۳- تغییر جهت بین دو اسکن متوالی نباید از ۲۰ درجه تجاوز کند. یک تغییر ناگهانی در جهت اسکن نیز معرف نقطه تقاطع با یک لیف دیگر می‌باشد.
ادغام
یکی از وظایف مهمی‌که در آنالیز طولی باید انجام شود، ارزیابی رسیدگی الیاف پنبه بر پایه پیچیدگی آنها است. برای آنالیز پیچیدگیهای طولی، آن نوع از لیفی را باید اسکن نمود که دارای پیچش متعدد باشد، بگونه‌ای که اطلاعات مناسبی درباره پراکندگی عرض الیاف را بتوان بدست آورد. از آنجاییکه اسکن عرضی در طول الیاف ممکن است بواسطه اتصال با سایر اشیاء منقطع شود، لیف اسکن شده ممکن است شامل قطعات اسکن شده زیادی باشد که احتمال اینکه هر کدام از آنها طول کافی برای کامل کردن پیچیدگی نداشته باشند، وجود دارد. بنابر این قطعات جدا از هم که به الیاف یکسانی تعلق دارند را باید به یکدیگر متصل نمود.
تصویر الیاف پنبه ۱ اندازه گیری طولی
آزمایش
ما آزمایشات اندازه گیری طولی الیاف پنبه در سیستم تصویر برداری اصلاح شده که شامل میکروسکوپ بزرگنمایی ویدیویی، یک دوربین B/W CCD و یک کارت دریافت کننده سیگنال و ارسال به کامپیوتر (frame grabber) بود، را در این مبحث انجام داده‌ایم. سیستم تصویر برداری می‌تواند آنالیز قسمت های عرضی الیاف را انجام دهد که در مقاله بعد از این مجموعه گزارش داده می‌شود. رزولوشن تصویر ۱٫۸۶um/pixel است. میکروسکوپ به یک بخش موتوری مجهز می‌باشد تا به طور اتوماتیک اسلاید نمونه را انتقال داده و به دوربین اجازه گرفتن تصاویر لیف از جهات مختلف را بدهد. نمونه مربوطه توسط یک برش دهنده خاص لیف و توزیع کننده آن آماده سازی شد. الیاف به قطعاتی با طول ۰٫۵mm بریده شده و بصورت تصادفی روی اسلاید میکروسکوپ قرار داده شدند.
تصویر الیاف پنبه ۱ اندازه گیری طولی
نتیجه گیری
در این مقاله، ما الگوریتم های پردازش تصویر به منظور آنالیز طولی تصاویر الیاف پنبه در یک سیستم اتوماتیک را عرضه نمودیم تا آنکه دقت و کارایی سیستم را افزایش دهیم. روش تطابق آستانه‌ای عیوب ناشی از عدم تمرکز الیاف را کاهش می‌دهد. جدول مراجعه ای، تاثیر و کارایی ردیابی لبه‌های الیاف را افزایش می‌دهد. الگوریتم اسکن مضاعف دقت اسکن عرضی الیاف را بهبود می‌بخشد. قوانین معتبر سازی از حضور اسکن های نادرست در خروجی جلوگیری می‌کند. الگوریتم‌های پیوند دهنده، قطعات کوچک متعلق به الیاف یکسان را به یکدیگر ارتباط می‌دهد، بنابر این پیچش الیاف قابل ارزیابی خواهد بود. اطلاعات طولی تولید شده از سیستم نشان دهنده یک همبستگی مناسب با داده‌های بدست آمده از سایر روشها می‌باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
