Материал: Определение процента пористости образца пористого никелида титана (ИДЗ Лобачева)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ.В.И.УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра БТС

ОТЧЕТ

По индивидуальному домашнему заданию

По дисциплине «Конструкционные и Биоматериалы»

Тема: Определение процента пористости образца пористого никелида титана

гор. Санкт-Петербург

2020

РИСУНОК 2.1

Рисунок 1 Отобразили гистограмму яркости изображения до форматирования

Рисунок 2 В предложенном окне устанавливаем вручную порог яркости так, чтобы среднее значение яркости не изменилось

Рисунок 3 Выделяем на гистограмме область справа, чтобы получить кол-во белых пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 4 Выделяем на гистограмме область слева, чтобы получить кол-во черных пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 5 Построение гистограммы в программе GIMP

Рисунок 6 Определение процентного соотношения белых пикселей

Рисунок 7 Определение процентного соотношения черных пикселей

РИСУНОК 2.2

Рисунок 8 Загрузили снимок исследуемой поверхности

Рисунок 9 Отобразили гистограмму яркости изображения до форматирования

Рисунок 10 Выбираем опцию "порог" , идентичную "Threshold" в программе "UTHSCSA ImageTool"

Рисунок 11 В предложенном окне устанавливаем вручную порог яркости так, чтобы среднее значение яркости не изменилось

Рисунок 12 Выделяем на гистограмме область слева, чтобы получить кол-во черных пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 13 Выделяем на гистограмме область справа, чтобы получить кол-во белых пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 14 Построение гистограммы в программе GIMP

Рисунок 15 Определение процентного соотношения белых пикселей

Рисунок 16 Определение процентного соотношения черных пикселей

РИСУНОК 2.3

Рисунок 17 Отобразили гистограмму яркости изображения до форматирования

Рисунок 18 В предложенном окне устанавливаем вручную порог яркости так, чтобы среднее значение яркости не изменилось

Рисунок 19 Выделяем на гистограмме область справа, чтобы получить кол-во белых пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 20 Выделяем на гистограмме область слева, чтобы получить кол-во черных пикселей в процентах , параметр "Процентиль"

Рисунок 21 Построение гистограммы в программе GIMP

Рисунок 22 Определение процентного соотношения белых пикселей

Рисунок 23 Определение процентного соотношения черных пикселей

Значения характеристик бинарного растрового изображения

«образец 2.1. bmp»

Среднее значение яркости : 48.15

Отклонение : 29.60

Медиана : 48

Общее число пикселей : 1048576

Порог яркости : 54

Значения характеристик бинарного растрового изображения

«образец 2.2. bmp»

Среднее значение яркости : 44.65

Отклонение : 27.43

Медиана : 45

Общее число пикселей : 1048576

Порог яркости : 52

Значения характеристик бинарного растрового изображения

«образец 2.3. bmp»

Среднее значение яркости : 52.95

Отклонение : 30.45

Медиана : 51

Общее число пикселей : 1048576

Порог яркости : 57

ВЫВОДЫ О СВОЙСТВАХ МАТЕРИАЛОВ

Судить о свойствах никелида титана исходя лишь из косвенных показателей, таких как площадь пор и трещин на снимке, было бы неграмотно. Для оценки пористости материала необходимо также иметь представление об общем строении и структуре материала. Протяженность пор может быть достаточно велика, чтобы делать какие-либо либо заключения по образцам в целом. Однако, приняв некоторые допущения можно судить о пористости поверхностного слоя толщиной всего в несколько микрон. В таком случае глубина трещинок, в сравнении с их протяженностью, окажет незначительное влияние на конечные результаты вычислений. Общая площадь пор образца «2.1 bmp» составляет 53.38% от площади поверхности, на основании полученного соотношения можем судить о неупорядоченной пористой структуре образца «2.1.bmp» никелида титана. Результаты вычислений по образцам «2.2.bmp» и «2.3.bmp» : 62,78% и 58.04% соответственно, что даже выше, чем у первого образца. На основании серии измерений установим среднее значение пористости поверхности никлида титана равным 58.06%. Произведя измерения в нескольких средах обработки изображения : Adobe Photoshop CC 2020 и GIMP , мы получили примерно одинаковые значения, однако, стоит отметить, что точность вычислений зависит от машинной логики, заложенной в обработчике среды, ведь один и тот же функционал реализован по-разному. Нельзя так же не отметить существование нескольких удобных средств внутри самого Adobe Photoshop CC 2020. «Волшебная кисть» и «Лассо» позволяют выделить необходимую область для получения информации о числе черных и белых пикселей, но стоит с осторожностью отнестись к ручным средствам выбора, т.к. значительно снижается точность вычисления.