RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика // Архив

Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. управление, вычисл. техн. информ., 2025, номер 2, страницы 69–75 (Mi vagtu845)

КОМПЬЮТЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

Программное обеспечение для автоматизации исследований в области материаловедения

Д. О. Дудниковa, Н. А. Огурцовa, Э. А. Конновb

a Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
b Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», Москва, Россия

Аннотация: Представлены современные подходы к автоматизации анализа микроструктуры металлических материалов, направленные на повышение точности и эффективности исследований. Описана разработка программного обеспечения для идентификации и классификации зерен в металлах, что является ключевым аспектом в изучении их структуры и прогнозировании механических свойств. Программа включает модули для частично автоматизированной обработки изображений, анализа характеристик зерен, визуализации результатов и интеграции с алгоритмами машинного обучения. Специализированные инструменты позволяют выделять границы зерен, анализировать их размеры, форму, ориентацию, а также автоматически вычислять размеры пикселей для точного анализа. Программное обеспечение разработано на языке программирования Python с использованием библиотек OpenCV, NumPy и Scikit-Image, что обеспечивает широкие возможности для дальнейшего внедрения адаптивных алгоритмов машинного обучения. Основные этапы работы программы включают загрузку и подготовку изображений, выделение границ и контуров структурных элементов, сегментацию изображений и анализ характеристик зерен. Результаты анализа представляются в виде автоматически сформированного отчета. Описана реализация системы автоматического распознавания масштабной линии на микрофотографиях, что позволяет точно определять размеры пикселей и, соответственно, размеры зерен. Это важно для повышения точности расчетов и анализа микроструктуры металлов. Разработанное программное обеспечение ориентировано на применение в научных исследованиях и промышленности, таких как контроль качества металлических материалов, оптимизация процессов термомеханической обработки и создание материалов с уникальными свойствами.

Ключевые слова: металл, изображение, микроструктура, характеристика зерен, машинное обучение.

УДК: 004.4

Поступила в редакцию: 06.01.2025
Принята в печать: 28.03.2025

DOI: 10.24143/2072-9502-2025-2-69-75



© МИАН, 2025