автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Контроль неоднородности просвета бумажного полотна с помощью системы техничского зрения

1 од

1110({ "^995 Ка правах рнкстиск

КОРЗИОВСКЯЯ Наталья Влааивировна

И

КОНТРОЛЬ НЕОДНОРОДНОСТИ ПРОСВЕТА БЗКШШГО ПОЛОТНА С ПОВДЫ) СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕ1Ш

Специальность 05.11,13 г- прибора к ветола коптрола прадолиой.

срзкы, веяесге, иатериаяов и изделий'

Еиссвртации 1гз есискгнле дчгноЛ стст»:'Л1 кандидате технически» иау:«

Санкт-Патербдрг 19Э5

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственно* I синологическом университете растительных полимеров.

Научные руководитель: доктор технических наук, профессор

КОНДРШОВП Галина Анатольевна

Научный консультант: кандидат технических наук,доцент

: ЛЕОНТЬЕВ Владимир Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук, профессор

ПООДОВ Анатолий Иванович

ИАКОВ Эдуард Ких^ловнч

В-дучаа организация: 00 'Всероссийский научно-исследовательский институт бумаги' г.Санкт-Петербург,

Защита состоится995 года в____ч._.__м.

в ауд.__„на заседании диссертационного Совета ДОбЗ.^.Н в Санкт-Петербургском технологическом институте (198013/ С.-Петербург, Московский пр.,26).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Технологического института. V

Отзывы на автореферат в одном экземпляре, заверенные гербовой печать« учреждения, просим направлять по адресу специализированного Совета.

Автореферат разослан

Лы ОШЛ/____^995 Г.

Зчен»? секретарь специализированного совета

В.Н.Халимои

ОЩМ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТН.

Актуальность проблем.Качество процесса Лормср.-.чия,обра-¡отки и-отделки бумажного полотка на бдкаго-делателъкой иаакне БДМ) и; готовой продукция зарисят от многих факторов.К их мелу относятся свойства исходного снрья.физический.хики-' if-кий,фракционныЛ и стрцнтурный состав буиашой массы,пара-штры технологического процесса и оборудования,С цсяьи snp з-юния качеством бумажного полотна к:эффективного его пронз-¡одства в целом.необходимо изучение-различных Физических веля-'' jhh как в статике .так и в динамике.Трудности определения этих «личин связана с необходимостью использования' сзайноссязан-«х,совокупных ми косвенных видев их кзиереккй статистических оценок ¡шдой из этих величин и слоены« петрологических эбеспечениеа нзтодов и средств их контроля,

К настоянеиу врэкеви разработали » успешно использувтся иетоды и изнерительнив нстройства, контроля параметра влая-ИОСТИ.ПОВерХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ.ЗОЛь.ШСТИ.ТСЛЗДНи и др.,в которых преодолена перечисленнне ваве трудности.Нарядд с указзнни-ми показателями необходимо контролировать др^гк" паранетра качества бакаги,методы я средства изаеракиа которнх не иаевт сколько-нибудь удовлетворительного «етрологического обеспечения. Н их числц.в первуш очередь,относятся определение неодн;-родности стру- -цра бранного полотна на просвет.

Иказанназ неоднородность,с одной стартш.яредставгмаг со~ бей "лицо" . техиалогяческог? процесса: производства бднз-ги.расаифровка черт которого позволяет делать. заключения о процессах фираировзния буиахасго листа на ВДМ с целыи вправления ни е процессе формования буми' различш назначений.Пояд-чени.нздгочислемне. результаты,подтверядаздиз влияние на однородность просвета бдаааиого; полотна стрпени шшола,концентрации баианкой массь.работы напдекиого устройства,тряски сеточ-ногг стола,upon :сов обезвоаивания.йрессованиа я т.п.Однако эти .рездяътаты иогат бить практически использован после «становления действии .ьннх закономерностей usspv параметрам для цвелйчения эффективности всего целлвдзно-буиаиого производства. С др'той стороны,объективная количественная оценка неоднородности бикаги на прпевь. позволит сформировать обоек"

, _4- ' -

рунные т -ебования в стандартах с целью сертификации различных типов бумаг по качеству.

Появление и совершенствование вычислительной техники,ее использование в задачах контроля и управления технологическими процессами,а такке достияения в области оптических средств измерения,открыли новые вазн<яности для реиения технических задач получения и обработки оптических изобраяений и использования систем ?технического зрения (СТЗ) для целлклозно-бдыааной промышленное . (ЦБП¡.Поэтому в последнее время практически во всех промывленно' развитый станах.таких как СШй.Япо-• та,ФРГ,Франция,Канада и Финляндия существенно возрос интерес к проблеме- определг ия -труктурной неоднородности бумаансго полопа.

Гесиотря на появление СТЗ.атсу '.твие иу метрологического и методического об -печения для определения неоднородности бц-иааного полотна на просвет.не позволяют решать перечисленные вине задачи совершенствования технологических процессов и продукции '"•ллалозно-буыажных .предприятий.Поэтому в настоявей диссертационной работе сделана попытка восполнить этот пробел.

Гибота выполнялась по Государственной научно-технической программе России "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья" го тенам:"Разр-оотка средств измерения оптических свойств бумаяного полотна для контроля процессов его форнования и косвенной оценки различных потребительских двойств бдааги","Нетодология создания интегрированных систем управления СИСИ) целлвлозно-бдмаиы» производством с применением элементов искусственного интеллекта"»

''елью диссертационной работы является разработка методологии способа определенна неоднородности бунакного полотна на просвет на-основе СТЗ.

Исхода из поставленной цели в работе ревавтея следдаде задачи:

-разработка аетодоа количественной оценки неоднородности просвета *'шавного полотна;

-теоретический и практический анализ эффективности сувествув-щих и разработайся аетодов определения неоднородности просвета; -

-разработка алгоритмов и программ для функционирования систаии техническо. а зрения;

соразработка методики проведения экспериментов по определении оптических свойств бумаги;

М8трологичесш;;"1 анализ методоз и средств измерений; разработка моделей-эталонов структурной неодко^однос-и; изучение структуры распределения волокнистого вещества а объеме бунавного листа.

Методы исследования основаны . на теорий обработки и ■ ас-познавания изображений,теории погрешностей,статистических етодах обработки случайных полей,регрессионном анализе с спользованиеи математического лоделиро;ания.методах ояределе-!ия пространственных полей.

Научная новизна заклачается в сдедуицен:

1 .Исследованы известные и- лредяояечнкег в работа иетодц ;оличе'ствснной оценки' неоднородности буиааного полотна на гросвет. ' '

2,Разработана и програмжо-ргализованы алгоритм фуэтяюа-!ированиз СТЗ, выполнено • зк'сперйкентал^ой исследование иетро-тгических свойста способа контроля неравномерности просвета ¡уиаги.

3.Дано теоретическое описание распределения волокнистого ¡ещества в объеме б'уаанного листа,на базе которого разработан штегральный показатель- неоднородности,

, Ч. Созданы и програивдо-реализованы алгоритма трехнеряах эталонов оптической неоднородности в виде пространственных полей.

5.Разработана методика проведения экспериментов для определения оптических . свойств б'Р'аги.внявлено свойство-самоподобия структур« бунагного листа и предложена система метрологического обеспечения способа контроля неоднородности просвета. •

Практическая ценность работа.Лрактичепкай значимость выполненной работы ,аклвчавтса в програиино-алгоритмической реализации функционирования СТЭ.иетрологическоги ее обеспечения,создани; трехиеных эталонов структурной неоднородности в виде простраьств чшх полей.а такае экспериментальном исследовании. метрологических характеристик способа кон.^оля качества просвета бумаги и с :>йств обЪеига-санопадсбия структуры буыз-гн.Спроектиппва.;ная система определения неоднородности бумаг- ' ного полотна на просвет на основе разр^ отанногс способа ее контроля передана для внедрвни в организации целлплоэно-бу-;'

-б-

каниой лроиыаяенмости.

Реализация результатов работы. Методика определения"неоднородности буиагного полотна «а просвет и техническая докуке«' тациа на систему технического.зрения внедрена в АО "Котласски1, целлалозно-буаанний какбикат" и ЙО "ВШШБ",что подтверждаете! соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Резцльтаты диссертационной работы докладывались и обсуадались на следую»их конференциях:

-Первой национальной конференции с мездународнав-участие» по пробленам физической иетрологич "ФЙЗЙЕТ 94".Санкт-Петербург, 2? тш-1 меля 1994 г:

всероссийский научной конференции "Йшаайка процессов и аппаратов химической технологии",Ярославль.18-19 октября 1994 г.

¡¡убликации. По материала« диссертации Опубликовано 3 печатках работа.

Структура я сбЪем работа. Диссертация состоит из введения,чвтыоех глав с ецведааа.заклвчения и списка литератв-ра.вклачавдего 8? наименований.Основная часть работа изломана на 15^ страницах вавиношемого текста.Работа содергит 26 рн-ерков, 29 таблиц.

. . • С0ДЕР8ЯНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована ее цель.основные реваение задачи.дан перечень основных научных и практических реультатов.

Б первой главе (аналитической обзоре) проведен анализ су-цествуоцих методов «'устройств оценки неоднородности структурц бума*..ого полотна на просвет .Больвинство устройств .описанных в различных источниках,основаны на ппименении частотных анализаторов.Следует ответить, ..о при испильзовайии частотных методов и су*е„твуэвих к настояяеиу вреиени летодов обработки полученных частотных зависимостей.практически не находит отражение пространственное расположение флокдл.так как построчное считы-вант инфо^авдш не подразумевает далънвйаего свив.ания отдвяь-» них фрагментов нз^брйавииа сдокця в единив пространственную картинч.Кроме того,указанные прибор« не дает информации о КЗ-однородности бранного полотна по его аирине.отсутствует информация о величине флокцл и их ориентации в продольном и по-

•

перечном направлениях, Отмеченные недостатки характерна для устройств.сканирупчик информации в одной точке-по длине полотна.Появление ь совервенствование вычислительной техники.ее использование в задачах контроля и управления техно'Тичесг,ики процессами.а такие достивениа в области оптических средств измерения, открыли ноные возмомности для объективной оценки мак-роструктурной неоднородности буыагного полотна.позволявшей убывать пространственное расположив Фловул.Во втором разделе первой глаьы проведен анализ технических средств вводй я обработки изобраяений.В третьем раздела первой глава проанализированы фактора технологии производства бумаги, в.шаввие на «в ' просвет.

Во второй главе проведен сравнительный анализ суцвствув-цих методов оценки неоднородности просвета бумаги.

Количественные оценки неоднородности макроструктуры бумаги разделены на две группы,Оценки, первой группы характпизувт колебания оптической плотности участков бунзнного листа относительно ее среднего значения,Оценки второй группы характеризует топологии и размер флокул .. пор.

К существует« оценкам первой- группы отнесена следуй?!!».'

1.Выборочное среднее квадратичное отклонение светового потока 0 :

2.Коэффициент вариации лроведвего через лист светового потока АГ/,

Значение коэффициент вариации ог,. еделязгея по Формуле}

КЩ (1)

где о -выборочное среднее квадратичное отклонение смГд» вогр потока.

-выборочное среднее арифметическое светового вел*

ка.

Ко второй группе отнесены еяедувиие оценки:

1.Средний линейный размер оптической макроструктурой М-однороднос- л бумаг»- ;

2.9дельный периметр А ;

4 3.Коэффициент формы ;

Средний линей (й размер оптической макросгруктурной неоднородности бумаги опрзделяется по формуле:

где А/ -длина линии скакированм исслмувмпго участка,'%

рл .¡а. '■' .

* а/ -число пересечений световыа потоков его выборочного среднего арифметического.

Величина удельного периывтра вычисляется по формуле:

(31

где Щ> -оСвий лерия.ет$ флоиил на рассват.риеаенов участке образца«

-разиёр« сторон прямоугольного образца. Чем боль*- величина удельного г>?риаетра.т<5* *еныт раэявр флокул, '

Для непосредственной оценки среднего размера флокул разработан и исслсдовл! ыжаз.ь'ель.названный коэффициентом «рорма С1 .ьначение которого определяется пи форичли;

■ ■ . 'Я*!®?» - " " ,«>

' где .Е^,-плоцаяь 4>лохуя на ра;сиатриааеиой области образца браги, . - ' :

^»-перииетр флвкул,

-коэффициент,заввсаавй от выбранной в качестве подели осг"дненной Формы неоднародиостей (фориы-,.,окул или пор). При представлении неоднородное«« в виде квадрата или круга ' >--4. . . - .. '.«•..

Подели заполнения•пространства иводиородностзии. аГвахыатнаа дрека": бГклетка в клетке", . „

а)

б) и

Рис ,1

Тевретичесиий анализ эффективности ввосприведеннвх пето-дов количественной оценки неоднородности какрострдктирн враги проводился на моделях регулярных структур. Зпаа пзраавгрн таких структур и величина полученных оценок,ковко с больней степоньп однозначности выделить более эофбкглвккв; аэ к..л.В качестве моделей била расснотрени "вакматиая доска" к "клетка в клетке*" (рис.! КПарааетрани.аснявшш! в процессе кодвлфованкя "вакаат-ной досккГ являются сторона квадрата й.дяз водеди "клетка в к,;зтке"-сторона внешнего Ь в внутреннего й квадратов.По ое-зультагаа проделают расчвтоз расвв^овка кегффйцкекта . ооркы для обеих иоделей оказалась очавкяпсй-козсфнциект равен сторона кзадрата.8 то se врем по ередшгд размеру -еодкородкзети такой однозначности нет.Рвзуяьтлтв.гшзчевцые на'водеди "клетка в клетке" позволярт такве ocTopos!ta .. ifioftTK в Jt .ддёдьйвиз перииетру.При. развороте плоское та «оде лей наЗО .коэффициент фораа остается тем ге.что говорит о его кизарнаиткост» otüocíj-трчьно поворотов оси сишетрйз.а cgcngS л$шейшг8 ргзиер веод-иородности язиеняется и равняетсгЙй.т.е. в (гньез.чеи

две сторона квадрата.Отсвда енл-гчёлаи сюод.что Такая здзккз как средний разнер иеолнородноегк se saiseres екзгримшгай относительно поворотов коделей.что заставляете крайней: aspa« осторогностьп подходить г ценности рззуяьтатоь.потсрие -еетзт бать полцчекв ва образцах букаг с еегвеетвекяой слдча&чшЗ структурой.Такка оОраэоа.коитр-прикерц.пояучекь-е на jteriump-внх стрщидрах. заставили усомниться в имфорнатвзностз я качестве таких, [указателей как удельный перйЕатр к среигай ез-нейный разиер Неоднородности.В то ве время для: оценки аанзе*-ропйй бцяагноголиста коаег с.лзатьса полезной такая ейеакз как ервгчий размер кеоднороднеу'и,о сля рассиатривать не его aikomitww Bejtnvmy.ó опшегйе Ж .Даиисг отиоагнвэиогег еядевть Bf-oa аннзотроши бувавного листа и использоваться для еа нстраиевдя за счет «правления: екероетьш напуска букакиой взеев или скоростьз сетки длз пркОлигс .ия данного отновения к

t. -;л ; ч;;". '.'•; • ;•>■■ . • "

: .Зередвенного впвсагшз распределения велске- в обЪеиебц-иаааяго листа к? достаточко¿поскольку ома обходит стороной вав-нойгие особенность геонэтрйческоп структур! Зунаги.связаккка «а стохастичиостм процесса ее форккров'яиа.Зтй ставит перед йгелсадватвль.:« задачк.свваакнчв.с едкой сторона,; разработает

критерие» оценки неупорядоченности стрдктдры Сдиажного листа.с аругой-с поиском простых и адекватных реальным объектам количественных оценок оптический неоднородности бумаги.Во втором разделе второй главы разработан алгоритм для аналитического описания геометрической структуры поверхности бумаги в виде гладкой кривой.названной функцией заполнения пространства второго порядка.'Исследование эффективности данного метода оценки производилось на модели "еахматнаа доска".Алгоритм построения функции Заполнения пространства второго порядка состоит из следупиией последовательности прог аммных действий: . 1.Исследуемое поле дробится с помощь* хвадратной сетки на ьчзйки со стороной С-1. .Ж.где К -количество ячеек сетки) ■ . (5)

2.На кз1дом /* -м ваге =1\. ^.гявЛЛ-число проце^р наие- _ сения сетка) подсчитавается среднее квадратичное отклонение ¿^ отномения плоцоди флокул к плоцади ячейки

от среднего арифметического . данного отномения дл? всего по-

3.£сли^< ¡0 ,то омранаться к.п,1.мначе к п.4

4.Производится построение и регрессионный анализ функции заполнения пространства второго порядка ьЛ.

5.Определяется коэффициент заполнения пространства 0( .

Апробация разработанного метода на модели "махматиаа доска* позволила установить информативность получаемой функции заполнение пространства второго порядка.а именно.кривая (?(<£) всякий [.аз асимптотически стремится к нули.Причем скорость прийяикнмя к нули» различна м зависит от- размера клетки доски,«наче от размера "флокул".Чем меиьи указанный размер, тем вы» данная скорость .Таким образом ¿йо виду функции заполнения пространства второго порядка можно суд.пь о достаточности статистики интересущих свойств обЪехта на изооаме-нмм'.Козффициент заполнения пространства является численной ха-рактер-стихой получаекой Функции.В результате регрессионного . шша получаемых кривнх.бвла выявлена тесная связь мемду коэффициенте* заполнения пространства и размером неоднород-

ностей.Фсразльно она представляется в виде следувмих соотнсша-

О)

'/»»да» (,0)

При этой значение коэффициентов миомественной корреляции составляли соответственно 0,995 и 0,984.

Третья глава посвящена исследование метргцогических характеристик СТ3.6 первом разделе описана техническая структура телевизионной вычислительной систем* на базе ДВЙ для оценки оптической неоднородности бунахного полотна.Во втором разделе дана алгоритмическая база для функционируете СТЗ на различных этапах:вводе изобрамсник его предварительной обработки и сегмейтации. ,

Поскольку достикение равномерного освецения всего исследуемого образца задача нереальная,для коыпенсацки яелиней-ностей осведения .а так-е нес .маковой чувствительности передавшей телекамеры предломен метод их коррекции,который замечается в ¿ледувдеи.Берется достаточно равномерный ¿атовый »талон.по средней светопрокишеи сти близкий к исследуемому образцу бумаг*.Информация о какдой точке эталона заносится в компьштер.Далее - 039 Ш вводятся данные об исследуемом образце. Оценка значения яркости в 1-той г^чке образца вычисляется по Формуле: > _

^ ■ <ГЬ *Ъ49 . С1Р

где ^/-скорректированная яркость 1-той точки образца; ^Ю-Измеренная яркость 1-той точки образца: . -яркость 1-той точки эталона: -медиана яркортм эталона. Оценка эффективноетм предлагаемого метод* .{оррекпии пока-' зала,что для выполнения требования к подобным системам,а имен-, но.выполнения условия отновекие екгиал/ну» . > 3.минимальная контрастность исследуемого объекта должна бить ^">2.18.где б" -среднее квадратичное отк .нение промедвего через образец светового.потека от его среднего значения.Экспериментальные исследования пеказали.что' наиболее аффективными оценками цент-, ра распределения функции Ф1Х.У 3 мз рассмотренных пяти оценок центра:среднего арифме.аческог*, полусуммы квантилей,середины размаха.сильно всеченкого среднего к медианы,я»лявте? среднее;' арифметическое и медиана.Значение эффективности определялось

■ -12-

по огяовгнив к «едканг из перечисленная язтв оценок.

Б основе ¿«•орйТйд евгйентацаа «звбрашша, шип котод пороговой обработки .В качестве взрогв.йдя выделения «кторесаз-«¡и* свойств сбрита на «зобрагешм.била »ыбраиа иедяана яркости как одна взнаеЗолее зф&тяейвх оценок центра распределение функции армией.

£ трет' разделе разработана кетодкка провеаеша вксле-рикенгов для определенна иераэжшерюегм сросеата бквагв.ксто-рал закввчаетсд в.: - . " :

I.определен« разуерав прааоугольиогозрагнекта образца.поаз-йавгвго в поле -»рекка системе

2.вводе изображения объекта; '

3.п&едварктеаькоЬ обработка изобра»дая (аетод коррекция иеди-нейкоетей освещения и неразнотариостей чавствятельноста ТВ-ка-нера). _ - /■'.*

4.определения параметров воятрастноета,

3,сегментации сворректирг-анного кзобрмаияя.

6,определении параветрос.каравтвризуаиах топологии и разиер

иеодиородкастей.

В. чзтвертой раздела третье» ГШ", проведено всследовакна пореви гтей реэдяьтатов втренйй па выходе какала "ТВ-каае-ра-ЗВИ".Задача исследов^а решалась с шжздьв «вгрвческой ин-терп"егацин-ветодак сравнения с »тално».Зназ априорно размера иеоднороднаствй • <тз*чесхей тло«а«6 «одели г. йспогьзуа последи"« ь качестве объекта исдаяаеайаа.был проведен зкепе-' рииент по определении параметров,карайтеркзуваих топологии и разцер флокули г.ор На ос; ,вании статистической обработка «но-гократннх шабидений была установлена сходимость результатов кзмеренийи определены границ» у к погрваностей.Прв уверительной. вероятности 0.91.относительная паграаность результатов иэ-иерен'):." рассматриваемых параиетр^а.характерйэрдо средний .^азиер фловдд и пор ир Неввоада -ь 42. V '

В четвертой главе взяоввна оеиовшгв ввзцды г» аксвери-:иантвльннхисслзловакий .

! л Б первой ¡разделе г'щшмдоц додогап* »хевдад'внтАШШ*-, данных по определении неоднородное! «просвета различных видов ьаиа; Б качества овЬектов ..веелвяоваю*' вабиралис! как кпупно-яервистце.стру^дри (вшигвдо 'т кррнах фдо«

нногократных наблядений одного и того se фрагмента "5разца масочной бумаги показали,что:при обЪенв выборки П.площади по-лд аяленяя 80*100 им ,относительная погрвинос.ь измерен^ для всех расскатрнваёиах гмрааетров просвета не превнвала О 2% прз асзерительной вероятности 0.95,При сравнении качества просвета ¿вух нароя аевочяой бумаги,сделанных ча Котласском ЦБК я отличащйхса по азханйческой. прочности.било выявлено их р'лкчие и по' показателя» оятичесхой неоднородности

Для исследования аелйозернастнх структур (газетная.папиросная бумаги) площадь вводимого фрагмента 5разца составляла 12*18 мм .На основании прьае," ннын кногократнах ааблвдений о результатов их статистической обработки бал сделай вывод в возаомнрста приаенениз раёсватряэаеннх яетодов и средств ' длз оцеый облачности аелнозернистах видов браг.

Результата статйств«вской обработка . зкспериаенталмщ иабладений различна* видов бразяой продукции не исключав! S03S0SH0CTH использования cpusessesax техначесннх и адгоряткн-часкнх средств для епеякя хечвст. i просвета.8а оснований нзЗ-раяной статистики бал произведен сравнительный Анализ раесяаТ-püSasm методов oi,-Hok неоднородности буиазиого полотна на проев«?.Анализ показал,что jasa» оценки чан коэффициент форнн и 2дель!ШЯ пераяетр является коррелированиями.Причеа ки эмитент форsu более Физйчяаа оценка¿чез иделБкай периметр,тан «ая иапасредственно дает ияфораашш о среднем размере флокул.

Во втором разделе четвертой глава проводится исследование закономерностей изыанеиаа пареяе'троз неоднородности,в заввся-аостй от'насотабов рассмотрения,Предпосылки к прлведенив данного рода зксяэринентоЬ залозоиа в атйоснтеяьж. тя самогг ее-1 кятия "размер неоднороаноста" »Cchík» на результатн.еписашшва лятвратдрнвх источниках,а тангэ фязнчвскйй , яриндап изморе-' ииа.лзгащкй з рваднзаиая косвенной ецовш просвета бцмаавего полотна .делает очевидная фшп з. jhcbhoéth яойцчаемвх результатов от разреаавзеа способности ТВ-каиэри.Гая.нгприагр.при : от-яалеивй обЪектаот кгмэрв.немт: детали на язебрвяеяви сглам-вазтса,анализу поавергаатса более вдяиао гтоднзродности.сояз^ . вернете с размеров яНисел: ,-. /'V

3 качес гве обЪента яда проаедегглз знспврйнента бнла выбт рана писчая бдаагэ с ssiío вврааеяява облачный просветом.Мота* дика провеаення г еперахента соответствовала установлен-

-14- -

кой.Влодадь вводимого фрагмента образца изминалась следувчим образом:

8!=80«100=6000 им2 : М2=в4»84=537В ми3 : • «3=52*70*3640 мм4 ; «4=38»? М»в мм* : «5=15*20*300 мма . -

Результатм измерений представлены в таблице 1.

таблица 1.

Зависимость численных значений показателей неоднородности писчей бумаги от изменен!, размеров поля зрения.

Кас- коафф. ддель- средний размер козфф.?и- размер

«таб формы ннй пе- деоднородности полкениа флокул

риметр "Л .ИМ -ростран-

а.мм Ру.1/мк 12,мм ства;<зС П.им

■ Л*; 10.7 0.174 26 18 . 0.039' 10.5

М2 8.6 0.202 • 21.5 14 0.037 8.6

»3 7.1- 0.25 ; 11 12.8 0.4)36 7.2

«4 ■5.4.' 0 33 12,7 10.6 0.04 4.8

М5 '-1.2Г 1.35 2.83 2.46 0.036 1.97

^Практически полнее совпадение кривых заполнения прост-^анства 'второго порадка:(небодьвое отличие козф<; :циентов за-полненияпрастранстваоб.а также идентичные виды распределения волЬкнисмго вецества во всех пяти случаях,представленные в диссертационной работе.имеет смысл ыаевтабной инвариант-'ност.Ло есть структура иеоднородкостг обладает с-зйством са-«опо'добнакаразличных уровнях зрительного восприатия.Однако очевидно.что диапазон *ыбора'иасиг£бов,внутри которого проявляется •свойст»а ЛиамоПособаа-огра;Ш1Ч8к,Снизу;-8лементарной

составляэдей структура-длиной волокна,сзерху-пороговн» значением масштабы.превэтая который,объект воспрштиао'ся однородный.

В тротьем .разделе четвертой.глзен рсзр^оотан я исследован нетод идентификации распределения волокнистого веяества в обмене буяагшого листа.Указанный яетод осноран яа допущения,что значение яркости в пиксела изобразила косвенно чавнсат от количества вещества,сосродоточтгого з соотватстзупчей координа--з оСЬгкта.Тогда последовательность процедур сегментации изоб-рааеняа с измевтен порога яркости сг 0п1п до Фаах я характеристика получаемых структур с понояьв коэм щйента заполнения пространства .позволит расшифровать" нехаший распределения ¿ассы в объеме листа бумаги.йсследоващ} проводились на 14-ти образцах различных видов буааг.Получаекзв в результате работы' ал, оритыа функции заполнения про странства - третьего ' порядка имели вид параболы,ко^фици.'.ин регрессионной модели которой оказались коррелированный!! (при'значения коэффициента ксррвлз-ции,0!93) со средним квадратичный отклонением светЬвого потока!

Ё> .параметром.определявшим к страстность бунаги и со средним размером флокул.На основании полученных результатов был разработан и исс-^дован интегральней показатель: неоднородности.

Количественные оценки, характеризуйте неоднородность бу-ыакного полотна на просвет,такие как коэффициент заполнения пространства,функция заполнения пространства,интегральный т. казатель облачности были разработаны на основе иДрй к методов1 описания пространственных структур.предлояенных Леойтьеввн В.,.,

В четвертом разделе произведено численно!, моделирование зталонов структурной неоднородности буыахног полотна Прог-1 ■. рамвно-алгоритническая реализация ыоделеЯ дает возыоянссть изменять контрастность и размер неоднородности полцчаваых эталонов.В результате обработки различных по "качеству просвета"1 моделей,были получены аналога :нке образцам бумаг функции заполнения пространства третьего порядка,коэффициента регрессионной модели которой оказались так^е коррелированными со средним квадратичны» отклонением светового потока и со средни» размером неоднородносте/.Результаты.полученные яа' трехыерних : неделях эталонах подтверадаот возмоаность эффективном использования интегрального показателя для оценки качества просвета

буиаги.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Проведен сравнительный анализ зффективнчсти суцествуя-чих и разработанных методов объективной.количественной сценки неоднородности буиаяного полотна на просвет.теоретический-на примерах исследования эталонов структурной неоднородности,мо-делируеаых на ЗВН.практический-на примерах исследования различных видов бумажной продукции.

2.Разработан и исследовг интегральный показатель "облачности", чь^ствйтеАьнцй к изменению кас контрастности объекта исследования,так и ерьдкего разкера неоднородности.

3.Раз^ра^тана методика проведения экспериментов и алгоритмы функционирования СТЗ с цельв создания ешгоба опредрле-низ оптической неоднородности буиатаэго полотна.

4.Выполнен анализ метрологических свойств способа определения неоднородности бунаги,

5.Выявленное свойство саиоподобкя структуры бунаги позволяет осуществлять EEi.jp бйтйкаяьного цасотаба рассмотрения для каждого вида бумагй.что приведет к аовиченяв достоверности и оперативности получаемой'информация.

.б.Создаи и иссяедоза« ветод идентификации распределения ' волокнистого вещества в обЪеые буыаяного.диета.позволяющий те-оретичеишСв виде функции или гладкой кривой) описать неоднородность структуры буиаги.

7.Разработана ирограиыно-алгорйтийческая база для .создания . трехмерных моделей-эталонеб структурной неоднородности в виде пространствен«;;; полей,с целью метрологического обеспече-. ния |оуШ5ционированяя ■. 'система •определение неоднородности просвета букаяного полотна.'

Осаоввые пологения дкссвртащш издвдены в. следующих • публикациях: .

1.Корзковская К.&..ЙвонП'В В.И. "допросы управления Про-зссом оор|4оьакия буыааного полотнп"//Данаиика процессов и ап-'

паратов химической технологии:иатериаяа Ш всероссийской конференции; тез. докл.-тоа 2/ЯШ.Ярославль, 1994,183с.

2.Леонтьев ВХ.Корявовская Н.В. "Пок^ Jaтeли неоднородности бщшнсго полотна на просеет'У/натерадла Первой национальной конференции с иеадународныи•дчастяен по проблемам физической иетрологйи/тездокл.-секция А.Санкт-Петер-бцрг,1994,71с.

3.Леонтьев ВХ.Корякозекая И.В. "Систеиа технического зрения для контроля качества буиагного полотна ва иуааго-дела-тельной машине"/Аппаратнае и лрограннш8 ср^пства интеллектуальных автоматизированных -четен в иазшостроеааинсб.на-«ч.тр,.8ып.2/СПб.ИПЙав Рай.1Е94.е '

24.05.35 Зак С -50 РТП СПбГТЗ РП вя.й.Черкнх.4