name: Анализ изображений в оптическом методе оценки деформации
keyword_list: АНАЛИЗ ИЗОБРАЖЕНИЙ МЕТОД КОРРЕЛЯЦИИ ЦИФРОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПОЛЕ ВЕКТОРОВ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИИ ИНТЕГРАЛЬНОГО ВИДА МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ
abstract: Работа выполнена в ФГБУН Институт физики прочности и материаловедения СО РАН. Научный консультант: д.т.н. С.В. Панин, официальные оппоненты: д.ф.-м.н. В.В. Дудоров, д.т.н. М.Ю. Катаев, д.ф.-м.н. С.В. Белим. 
  Целью работы являлась разработка комплексного подхода к обработке информации в оптических системах оценки деформационного состояния материалов и их свойств.
  Разработано и проведено исследование серии алгоритмов обработки и анализа изображений поверхности объекта или датчика деформации интегрального типа, основанных на вычислении информативных признаков с целью оценки механического состояния материала. В алгоритме адаптивной билатеральной фильтрации для оценки уровня шума на изображении предложено использовать параметр минимальной дисперсии. Предложен алгоритм автоматического выбора размера апертуры корреляционного алгоритма. Развиты алгоритмы построения полей векторов перемещений, основанные на инкрементальном подходе к оценке перемещений на изображении, отличающиеся от известных последовательным поиском перемещений с накоплением на изображениях серии близких по времени, что обеспечивает устойчивость как к изменению профиля поверхности материала, так и значительным по величине деформациям. Объединение алгоритма трехмерного рекурсивного поиска и иерархического подхода позволило повысить быстродействие в 10 раз и помехоустойчивость более чем в два раза. Показано, что применение весовых коэффициентов позволяет повысить устойчивость определения перемещений. Предложен способ вычисления коэффициентов билатерального фильтра по двум изображениям используемой пары, что позволило снизить ошибку оценки перемещений более чем на 34%. Разработан параллельный алгоритм построения полей векторов перемещений, реализованный на основе алгоритма рекурсивного поиска, обеспечивающий снижение времени построения векторного поля до 27 раз по сравнению с последовательным алгоритмом. На основе предложенных алгоритмов разработана система технического стереозрения для задачи оценки перемещений и деформаций объектов.
  Разработка алгоритмов обработки изображений, программная реализация алгоритмов и их модификаций, исследование и тестирование реализованных алгоритмов выполнены автором самостоятельно.
  Применение единых принципов обработки изображений, а также их дальнейшее развитие обеспечит более широкое внедрение систем технического зрения для исследования и оценки деформационного состояния материалов и оценки их свойств. Внедрение оптических систем оценки деформации должно привести к существенному технико-экономическому эффекту в различных отраслях промышленности и науки. 
  Значимые публикации: Application of aluminum foil for “strain sensing” at fatigue damage evaluation of carbon fiber composite / S. Panin, M. Burkov, P. Lyubutin, Y. Altukhov // Science China Physics, Mechanics and Astronomy. – 2014. – V. 57(1). – P. 59-64. Lyubutin, P.S. Development of optical flow computation algorithms for strain measurement of solids // Computer Optics. – 2015. – V. 39(1). – P. 80-85. Efficiency of Bilateral Filter Application in Problems of Optical Flow Calculation / P.S. Lyubutin, V.V. Titkov, S.V. Panin, V.O. Chemezov // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2017. – V. 53(6). – P. 583-590.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Муравьев
chairman_dissertation_council.patronymic: Васильевич
chairman_dissertation_council.position: профессор
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: N-2896-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603087100
chairman_dissertation_council.rinc_id: 4341
chairman_dissertation_council.url: https://staff.tpu.ru/personal/employee?lid=59508
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-5650-1400
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Мехман
organization_supervisor.surname: Юсубов
organization_supervisor.patronymic: Сулейман оглы
organization_supervisor.position: проректор по науке
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 59.45.37
rubrics.name: Приборы для неразрушающего контроля изделий и материалов оптическим методом
rubrics.code: 50.41.25
rubrics.name: Прикладное программное обеспечение
rubrics.code: 28.23.15
rubrics.name: Распознавание образов. Обработка изображений
oecds.code: 01.02.EV
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, INTERDISCIPLINARY APPLICATIONS
speciality_codes.name: Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
speciality_codes.code: 05.13.01
supervisors.fio: Панин С.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Механика деформируемого твердого тела
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дудоров В.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Оптика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Катаев М.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Белим С.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Теоретическая физика
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1027000890168
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ИФПМ СО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ПРОЧНОСТИ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1027000868971
author_organization.supervisor_name: ЕВГЕНИЙ
author_organization.supervisor_surname: КОЛУБАЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения