Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Вдовин Александр Александрович. Разработка метода и средств контроля показателя ослабления слабомутных сред по изменению контраста в изображении тест-объекта в виде двух штрихов : Дис. ... канд. техн. наук : 05.11.13 : Барнаул, 2004 119 c. РГБ ОД, 61:05-5/1143

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО МЕТОДАМ И СРЕДСТВАМ КОНТРОЛЯ ОПТИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ СЛАБОМУТНЫХ СРЕД 10

1.1. Классификация оптических методов и средств контроля слабомутных

сред 10

1.2. Анализ методов и средств контроля оптических свойств слабомутных

сред и задачи диссертационных исследований 17

ВЫВОДЫ 19

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ
КОНТРАСТА В ИЗОБРАЖЕНИИ ТЕСТ-ОБЪЕКТА В ВИДЕ ДВУХ
ШТРИХОВ ОТ ОПТИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ СРЕДЫ 21

2.1 Описание программно-аппаратного комплекса для исследования
изменения контраста от оптической плотности среды 21

2.2 Выбор геометрических размеров тест-объекта и оценка погрешности
при его изготовлении 25

2.3 Расчет погрешности контроля показателя ослабления, вызванной
формой сосуда 29

2.4 Погрешность контроля показателя ослабления, вызванная изменением
внешней освещенности 31

2.5 Погрешность контроля показателя ослабления, вызванная шумом
многоэлементного фотоприемника видеокамеры 34

2.6 Погрешность контроля показателя ослабления вносимая погрешностью
эталонного прибора и общая погрешность 34

2.7 Выбор слабо мутных сред для экспериментальных
исследований 36

  1. Экспериментальные исследования контраста в изображении тест-объекта от оптической плотности микроорганизмов в жидкой питательной среде 38

  2. Экспериментальные исследования контраста в изображении тест-объекта от оптической плотности раствора марганца 40

  3. Экспериментальные исследования контраста в изображении тест-объекта от оптической плотности раствора молока 42

ВЫВОДЫ 44

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДА КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ОСЛАБЛЕНИЯ СЛАБОМУТНЫХ СРЕД ПО ИЗМЕНЕНИЮ КОНТРАСТА В

ИЗОБРАЖЕНИИ ТЕСТ-ОБЪЕКТА 46

3.1. Разработка математической модели зависимости показателя

ослабления от контраста в изображении тест-объекта 46

3.2 Метод определения зависимости значения импульса между двух

штрихов от параметра М. 50

ВЫВОДЫ 56

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИК И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ ЖИДКИХ

И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД ПО ПОКАЗАТЕЛЮ ОСЛАБЛЕНИЯ 57

  1. Описание программно-аппаратного комплекса 57

  2. Методика контроля концентрации клеток ткани 64

  3. Методика контроля концентрации раствора марганца 72

4.4 Методика контроля производительности ингалятора ультразвукового
типа «Муссон» 72

ВЫВОДЫ 78

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 81

ПРИЛОЖЕНИЯ 87

Приложение 1 Описание текста программы «Bacteria» 87

Приложение 2 Таблица исходных данных полученных программой
"Bacteria" для расчета коэффициента корреляции и построения регрессионной
линии между значениями оптической плотности и контраста в изображении
тест-объектов для культуры Candida Ill

Приложение 3 Расчет коэффициента корреляции и регрессионной линии
между значениями оптической плотности и контраста изображения пробирок с
культурой Candida 112

Приложение 4 Таблица исходных данных полученных программой
"Bacteria" для расчета коэффициента корреляции и построения регрессионной
линии между значениями оптической плотности и контраста в изображении
тест-объекта для раствора марганца 113

Приложение 5 Расчет коэффициента корреляции и регрессионной линии
между значениями оптической плотности и контраста изображения пробирок с
раствором марганца 114

Приложение 6 Таблица исходных данных полученных программой
"Bacteria" для расчета коэффициента корреляции и построения регрессионной
линии между значениями оптической плотности и контраста в изображении
тест-объектов для раствора молока 115

Приложение 7 Расчет коэффициента корреляции и регрессионной линии между значениями оптической плотности и контраста изображения молока.. 116

Приложение 8 Акт и справки о внедрении программного обеспечения и
метода контроля показателя ослабления среды 117

Введение к работе:

Актуальность работы. Контроль мутных сред относятся к числу важнейших задач, стоящих в медицине, микробиологии, химии, промышленности и т. д. По оптическим характеристикам мутных сред определяют концентрацию, состав, форму веществ, находящихся в среде. В связи с бурным развитием микробиологии, химии, генной инженерии появились новые требования к контролю мутных сред. Так, если раньше в микробиологии требовалось определение морфологии микроорганизмов, то теперь на первый план выходит задача определения влияния различных факторов на изменение популяции микроорганизмов, что влияет на рассеивающие и поглощающие свойства среды. Известные средства контроля мутной среды не отвечают современным требованиям. Так, например, известно, что колориметрическим методом контролируют показатель поглощения. Однако с высокой точностью контроль показателя поглощения выполняется только тогда, когда среда - слаборассеивающая. С ростом рассеяния света возрастает погрешность контроля этого показателя. Аналогичный недостаток присутствует и в нефелометрическом методе. Нефелометры используют для контроля рассеивающих свойств.

Обобщенной оптической характеристикой среды является показатель ослабления. Чтобы осуществить контроль показателя ослабления необходимо одновременно применить колориметр и нефелометр, либо прибор, основанный на механическом сканировании. Однако одновременное применение нефелометра и колориметра - задача трудоемкая и дорогостоящая, а применение прибора, основанного на методе механического сканирования, значительно снижает производительность контроля.

Известен метод контроля показателя ослабления среды, который получил название «метод типографского шрифта». В этом методе оператор визуально определяет показатель ослабления по изменению контраста в определенном наборе букв. Однако визуальная реализация этого метода не позволяет выполнить высокопроизводительный и высокоточный контроль показателя ослабления.

В настоящее время технические и вычислительные средства позволяют разработать метод контроля показателя ослабления, который значительно превысит возможности метода типографского шрифта.

Целью работы является разработка метода и средств контроля показателя ослабления слабомутных сред по изменению контраста в изображении тест-объекта с помощью видеокамеры на основе многоэлементного фото приемника.

4 Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

разработать экспериментальную установку, включающую в себя тест-объект, видеокамеру, персональный компьютер и специализированное программное обеспечение;

провести экспериментальные исследования зависимости контраста в изображении тест-объекта от оптической плотности различных слабомутных сред с применением стандартного колориметра фотоэлектрического КФК-2МП;

разработать математическую модель зависимости контраста в изображении тест-объекта от показателя ослабления;

разработать методики контроля показателя ослабления по изменению

контраста в изображении тест-объекта для различных слабомутных сред и внедрить в НИИ и на производстве. Научная новизна работы:

разработана математическая модель зависимости между значением контраста в изображении тест-объекта в виде двух штрихов с коэффициентом заполнения равным 0,5 и показателем ослабления среды;

разработан метод контроля показателя ослабления, отличающийся от субъективного метода типографского шрифта научно установленной количественной зависимостью между значением контраста в изображении тест-объекта и показателем ослабления.

Практическая значимость работы состоит в том, что разработанный метод позволяет выполнять высокопроизводительный и высокоточный контроль показателя ослабления среды. Результаты диссертационной работы могут быть положены в основу контроля не только жидких сред, но и аэродисперсных систем. Метод измерения и контроля показателя ослабления используется в учебном процессе Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова для студентов специальности 19.09.00 «Информационные техника и технологии».

Реализация результатов исследований. Методики и программа, разработанные в диссертационной работе, были внедрены в Государственном унитарном научном центре клинической и экспериментальной медицины СО РАМН в г. Новосибирске, ОАО «Барнаульский геофизический завод» и в Алтайском приборостроительном заводе «Ротор».

На защиту выносятся:

Программно-аппаратный комплекс и результаты экспериментальных исследований.

Математическая модель зависимости изменения показателя ослабления от контрастадішб^ажении тест-объекта.

MrtU!ij^jjjgiJMJ»HДОИЫтеля ослабления слабомушых сред по изменен|ро ксуденжММ&бражЬнии тест-объекта в виде двух штрихов,

МІтод рвдИжРЙзчальноїр контраста в изображении двух светлых штрихов! ^J2L.Z-——"—

5 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

Международной научно-технической конференции «Измерение, контроль, информатизация», Барнаул, 2002 - 2004г.

Всероссийской научно-технической конференции «Методы и средства измерений физических величин», Нижний Новгород, 2004г.

Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Наука и молодежь», Барнаул, 2004г.

- Международном конгрессе «Биоинформатика. Биоинформационные
и биоэнер го информационные технологию), Барнаул, 2001 —2003г.

Публикации. Основное содержание работы изложено в одиннадцати публикациях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений, изложена на 120 листах, содержит 13 рисунков, список литературы из 89 наименований. Основное содержание работы

Подобные работы
Сычев Сергей Николаевич
Разработка методов и средств контроля состава сложных смесей органических соединений на основе диполь-полевой теории удерживания нормальной и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии
Данилов Юрий Валентинович
Исследование и разработка методов и средств контроля процессов гальванической металлизации печатных плат
Бизюлев Александр Николаевич
Исследование электромагнитных методов контроля и разработка средств дефектоскопии с повышенной разрешающей способностью
Бражкин Борис Сергеевич
Разработка методов и средств контроля сложнопрофильных деталей типа тел вращения
Гурская Анастасия Александровна
Разработка методов и средств контроля высокочистого синтетического корунда и технологических сред для его получения
Завгородний Алексей Владимирович
Разработка метода и средств контроля пространственно-временного распределения оптических характеристик взвеси инфузорий для биотестирования водных сред
Швецов Александр Александрович
Разработка метода и средств контроля поверхностных полей биоэлектрических потенциалов
Демченко Николай Федорович
Разработка средств и методов радиационного контроля при производстве радионуклидных источников
Челноков Андрей Викторович
Разработка методов и средств неразрушающего контроля комплекса характеристик качества многослойных изделий в процессе их производства
Подкин Юрий Германович
Разработка методов и средств диэлькометрического контроля неравновесных дисперсных систем

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net