Microsoft Word Вестник 2018 5

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
 
Вестник Череповецкого государственного университета • 2018 • №5
21
функции гетерогенности 
H
i,j
для каждой из них. Значение функции гетерогенности 
H
i,j
определяется с помощью расстояний в пространствах признаков, введенных для 
составляющих модели представления исходных данных. Пара «сегмент – граничный 
пиксель» 
L
i,j
, для которой расстояние 
H
i,j
в выбранном пространстве признаков ми-
нимально, признается оптимальной 
L
opt
для последующего объединения 






opt
,
,
arg min
,
1
i
j
i j
i
j
S S
L
H
N S S






. 
После приращения граничного пикселя к сегменту начинается следующая итера-
ция процесса, включающая повторный расчет расстояний в парах 
L
i,j
, выбор опти-
мальной пары и объединение. Процедура выращивания выполняется до полного за-
полнения сегментами всей площади изображения. По окончании выращивания сег-
ментов выполняется алгоритм слияния областей. При слиянии сходные по ряду па-
раметров области объединяются в один сегмент на основе анализа различных харак-
теристик. Итоговое сегментированное изображение, приведенное на рис. 1 (слева), с 
вычисленными в процессе сегментации характеристиками представлено на рис. 2. 
Данный результат получен в автоматическом режиме. 
Рис. 2. Визуализация результата работы программы сегментации 
на основе метода выращивания и слияния областей 
В процессе преобразования изображения в памяти формируются структуры, ко-
торые содержат достаточную информацию по включениям графита (сегментам) для 
последующего анализа. Для достижения инструментальной точности вычислений 
устанавливается разрешение на единицу длины (мкм). Исследуемыми параметрами 
являются площадь и компактность включений. 
Для анализа зависимости параметров структуры от размера включений выполним 
расчет математического ожидания и дисперсии площади 
S включений на изображе-
нии. Математическое ожидание 
M[S] для исследуемого изображения составило 
1,537, а среднеквадратическое отклонение 
 – 0,362 единиц. Выделим три группы 
включений: мелкие, средние, крупные. Средние включения лежат в диапазоне 
M[S] ± 
. Все включения, которые меньше этой величины, считаются мелкими, а 
все, что больше, – крупными. По результатам расчетов количества включений в ка-
ждой группе получено, что все включения попадают в интервал 
M[S] ± 3
, 

---