Reference image quality assessment of composite materials exposed to positive and negative temperatures
Эталонная оценка качества изображений композиционных материалов, подверженных воздействию положительных и отрицательных температур

V. V. Afonin, I. V. Erofeeva, D. V. Emelyanov, M. M. Zotkina, N. Y. Podzhivotov
2019 Vestnik MGSU  
Эталонная оценка качества изображений композиционных материалов, подверженных воздействию положительных и отрицательных температур С. 83-93 1 Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева (МГУ им. Н.П. Огарева), 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68; 2 Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН), 127238, г. Москва, Локомотивный пр., д. 21; 3 Всероссийский
more » ... ский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ), 105055, г. Москва, ул. Радио, д. 17 А ННОТА Ц И Я Введение. Рассмотрен вопрос сравнительной оценки качества изображений, полученных в результате сканирования тестовых композиционных материалов, экспонированных в условиях циклического воздействия положительных и отрицательных температур. Осуществлена сортировка образцов относительно эталонной числовой метрики, выраженной в процентах. Материалы и методы. Сравниваемые композиты отличаются по составу относительно контрольного образца. Периодическое сканирование испытуемых композитов проводится в течение нескольких контрольных точек времени. Сравнительный анализ качества изображений тестовых композитов выполняется как в течение всего времени экспонирования, так и в контрольных точках времени. На основе существующего алгоритма Structural Similarity Index for measuring image quality (SSIM -индекс структурного сходства для измерения качества изображения) выявлены процентные показатели качества образцов в зависимости от состава и времени экспонирования. Полученные результаты позволяют осуществлять отбор композиционных материалов в соответствии с уровнем структурного сходства по структурным цветовым характеристикам. Согласно алгоритму SSIM получающиеся значения метрик лежат в диапазоне [-1; +1]. Полное структурное сходство соответствует величине, равной единице. Предлагается метрику SSIM выражать в процентах с преобразованием того, что изменение цветового структурного различия относительного контрольного образца может изменяться от нуля до 100 %. Результаты. Для предлагаемого способа сравнения изображений отсканированных образцов композиционных материалов использовалось десять образцов различного состава. Числовые результаты эксперимента с их графической визуализацией дают наглядное представление о характере изменения цветовых характеристик относительно контрольного образца. Последовательная оценка в точках экспонирования показывает характер изменения свойств материалов от длительности экспонирования в условиях циклического изменения положительных и отрицательных температур. Выводы. Предложенная эталонная оценка качества изображений на основе существующего алгоритма SSIM позволяет оперативно исследовать группы материалов, изменение свойств которых вызвано их экспонированием в неблагоприятных эксплуатационных условиях. К ЛЮЧ ЕВЫЕ СЛО ВА: композиционные материалы, эталонная оценка качества изображений, положительные и отрицательные температуры Благодарности. Авторы выражают благодарность академику РААСН В.Т. Ерофееву за постановку задачи исследования цветовых характеристик цементных композитов.
doi:10.22227/1997-0935.2019.1.83-93 fatcat:7nq4eqokdjcbjb27f76ovj3n6y