name: Разработка цифровой системы оценки параметров, характеризующих цвет и блеск шкурок норки
keyword_list: Пушное сырье Шкурки норки Волосяной покров Цвет Цветовые харастеристики Блеск Степень блеска Инструментальная оценка Статистические модели Цифровая экспертная оценка
abstract: Актуальность темы. Натуральный мех - дорогостоящий швейный материал, обладающий сложной фактурой.  Естественная окраска и блеск волосяного покрова относятся к числу важнейших товарных свойств пушно-мехового сырья и полуфабриката. Оптические свойства меха - до сих пор детально не изученная с помощью современных инструментальных средств исследования область материаловедения. В связи с вышеизложенным, исследования, направленные на разработку количественных методов определения цвета и блеска волосяного покрова меховых шкурок, в частности, шкурок норки, следует считать актуальными и своевременными.
  Объект исследования - шкурки норки клеточного разведения монохромных цветовых типов.
  Предмет исследования - изучение оптических свойств волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов и выявление взаимосвязей между ними.
  Цель исследования - теоретическое обоснование и разработка цифровой экспертной системы оценки параметров, характеризующих цвет и блеск волосяного покрова шкурок норки.
  Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
  1.	Изучить теоретические вопросы, касающиеся оптических свойств пушно-мехового сырья, в частности, цвета и блеска волосяного покрова шкурок норки.
  2.	Отобрать и отсортировать, согласно ГОСТ Р 55587-2013 «Шкурки норки клеточного разведения невыделанные. Технические условия» шкурки норки, относящиеся к монохромным цветовым типам, для создания экспериментальной базы данных по оценке цвета и блеска волосяного покрова.
  3.	Провести инструментальную оценку волосяного покрова шкурок норки по координатам цвета в цветовом пространстве CIE Lab.
  4.	Разработать прибор для количественной оценки показателей блеска волосяного покрова пушно-мехового сырья.
  5.	Провести инструментальную оценку блеска волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов.
  6.	Определить взаимосвязь между оптическими характеристиками волосяного покрова шкурок норки с помощью методов многомерного статистического анализа.
  7.	Осуществить цифровую идентификацию цветовых типов шкурок норки с учетом показателей их оптических свойств и сравнить полученные результаты с данными органолептической оценки.
  8.	На основе сформированной базы данных по оптическим характеристикам волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов, разработать статистические модели, позволяющие эффективно относить новые образцы к определенному цветотипу по координатам цвета и степени блеска шкурок.
  Научная новизна работы состоит в том, что:
  •	научно обоснована и доказана возможность цифровой характеристики показателей цвета и блеска волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов с помощью инструментальных методов;
  •	научно обоснован методологический подход, позволяющий количественно оценивать блеск волосяного покрова пушно-меховых материалов, кардинально отличающихся по своей текстуре от гладких блестящих поверхностей, и исключить зависимость отраженного поверхностью меха светового потока от ориентации плоскости источника и приемника относительно направления роста волос и от степени светлоты поверхности меха; 
  •	разработана и обоснована статистическая модель системы инструментальной сортировки шкурок норки по параметрам цветоразличия, позволяющая оценивать правильность отнесения отобранных визуальным экспертным способом шкурок норки к определенным цветовым типам;
  •	установлены линейные функциональные зависимости между степенями блеска различной интенсивности и геометрическими параметрами волосяного покрова шкурок норки разных цветовых типов;
  •	выявлена взаимозависимость между интенсивностью блеска и цветовыми параметрами волосяного покрова шкурок норки определенных цветовых типов, уточнена теснота взаимосвязи между анализируемыми параметрами и построена регрессионная модель, описываемая соответствующими уравнениями; 
  •	разработан алгоритм определения принадлежности шкурок к определенному цветотипу по координатам цвета волосяного покрова шкурок и степени их блеска с помощью системы классификационных функций, повышающий эффективность интерпретации результатов классификации до 96%, что может быть использовано как альтернатива или дополнение к классической экспертной оценке.
  Теоретическая значимость работы заключается в том, что она вносит существенный вклад в цифровизацию методов, используемых в материаловедении производств текстильной и легкой промышленности. На основе системного подхода к сформированной базе данных, создана база знаний, включающая концепцию многофакторной статистической модели, позволяющей с помощью количественной идентификации координат цвета и степени блеска волосяного покрова шкурок норки эффективно относить новые образцы к определенному цветовому типу, что открывает путь к созданию цифровой системы, дополняющей и подтверждающей органолептическую экспертную оценку, а также сможет существенно расширить дизайнерские возможности при составлении наборов для пошива готовых меховых или швейных изделий.
  Практическая значимость работы: 
  •	 предложена методика инструментальной количественной оценки основных цветовых характеристик волосяного покрова шкурок норки в цветовом пространстве CIE Lab, которая позволяет уйти от субъективности оценки цвета при визуальной сортировке, однозначно определить цвет каждой шкурки, четко выделить шкурки, практически не отличающиеся друг от друга по цветовосприятию внутри каждого цветового типа, что очень важно при подборе шкурок на изделие;
  •	 разработано и запатентовано «Устройство для измерения блеска волосяного покрова пушно-меховых материалов» (патент RU №2 758 354 C1) и предложена методика, при помощи которой можно количественно оценивать блеск волосяного покрова пушно-меховых материалов, кардинально отличающихся по своей текстуре от гладких блестящих поверхностей;
  •	 установлена достоверная разница между количественными границами показателей цвета в системе CIE Lab и показано соответствие их визуальной шкале тонов волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов; 
  •	 статистически доказано наличие количественных границ между тремя степенями блеска и соответствующих им визуальных диапазонов степеней блеска волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов;  
  •	разработана методика проведения многомерного статистического анализа для количественной оценки оптических свойств волосяного покрова пушного сырья и цифровой идентификации отдельных его видов на примере шкурок норки различных цветовых типов, которую можно использовать при проведении экспертиз, а также при подготовке сырья к продаже на торгах во время пушно-меховых аукционов;   
  •	результаты исследований прошли апробацию на предприятии ООО «Русская меховая компания», что подтверждают акты внедрения;
  •	теоретические и практические результаты исследований используются в учебном процессе на кафедре товароведения, технологии сырья и продуктов животного и растительного происхождения имени С.А. Каспарьянца ФГБОУ ВО МГАВМиБ-МВА имени К.И. Скрябина при чтении лекций и проведении лабораторно-практических занятий по дисциплине «Товароведение и экспертиза пушного сырья» (направление подготовки 38.03.07 «Товароведение»), а именно, результаты исследований по инструментальной оценке показателей цвета и блеска шкурок норки различных цветовых типов.
  На основании результатов проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
  1.	Разработана методология цифровизации оптических свойств пушного сырья, концептуальной основой которой являются базы данных по цветовым характеристикам и блеску 840 шкурок норки, а также база знаний, включающая концепцию многофакторной статистической модели, позволяющей осуществлять количественную идентификацию цветовых типов по координатам цвета и степеням блеска волосяного покрова. 
  2.	Научно обоснована и доказана возможность цифровой характеристики показателей цвета волосяного покрова шкурок норки. Установлено, что инструментальная оценка основных цветовых характеристик шкурок норки в цветовом пространстве CIE Lab позволяет уйти от субъективности оценки цвета при визуальной сортировке, однозначно определить цвет каждой шкурки, четко выделить шкурки, практически не отличающиеся друг от друга по цветовосприятию внутри каждого цветового типа, что очень важно при подборе шкурок на изделие. Показано наличие достоверно различающихся количественных границ для показателей цвета в системе CIE Lab · и соответствие их визуальной шкале тонов волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов.
  3.	Предложено техническое решение, позволяющее количественно оценивать блеск волосяного покрова пушно-меховых материалов, кардинально отличающихся по своей текстуре от гладких блестящих поверхностей («Устройство для измерения блеска волосяного покрова пушно-меховых материалов» - патент RU №2 758 354 C1) и разработан способ, при помощи которого проведена количественная оценка блеска и доказано наличие достоверно отличающихся границ между тремя степенями блеска и соответствующих им визуальных диапазонов степеней блеска волосяного покрова шкурок норки различных цветовых типов.
  4.	Установлены линейные функциональные зависимости между степенями блеска различной интенсивности и геометрическими параметрами волосяного покрова шкурок норки разных цветовых типов. Показано, что корреляционная зависимость между усредненными значениями показателей блеска для каждого цветового типа шкурок норки и отношением длины осевых волос к высоте пухового яруса имеет положительный умеренный характер (r=0,55; p=0,00; r2=0,3), и описывается уравнением y=-1,46+33,23x. 
  5.	Показано наличие статистической функциональной взаимозависимости между интенсивностью блеска и цветовыми параметрами шкурок норки определенных цветовых типов, уточнена теснота взаимосвязи между анализируемыми параметрами и построена регрессионная модель, описываемая уравнением GU=38,80808+0,345649L*-1,815987a*+0,407051b*, позволяющим оценивать правильность отнесения отобранных визуальным экспертным способом шкурок норки к определенным цветовым типам. Наибольшая степень взаимозависимости (21,5 %) выявлена между степенью блеска и светлотой шкурки L*; 3,5 % вариации зависимой переменной GU объясняется вариацией независимой переменной a*; 4,6 % вариации зависимой переменной GU объясняется вариацией независимой переменной b*.
  6.	Уточнено общее влияние количественных признаков оптических свойств на идентификацию цветового типа шкурок норки. Установлено, что наиболее важную роль в процедуре дискриминации цветоразличия шкурок норки играет координата L* - светлота (F=1252,422), менее значимую роль играют декартовая координата a* (F=716,021) и степень блеска GU (F=498,526), замыкает этот ряд декартовая координата b* (F=8,201).
  7.	Предложена статистическая модель в виде системы классификационных функций для определения принадлежности новых образцов шкурок норки к одному из цветовых типов.  Показано, что новый образец следует относить к определенному цветовому типу, если он имеет максимальное значение функции Fn, характеризующей данный тип. Продемонстрирована возможность использования системы классификационных функций как цифровой экспертной системы, позволяющей существенно повысить эффективность работы эксперта при классической экспертизе. 
  8.	Показано, что практическое применение цифровой системы оценки показателей, характеризующих оптические свойства, а именно цвет и блеск, сможет существенно расширить дизайнерские возможности при составлении наборов для пошива готовых изделий.
chairman_dissertation_council.name: Сергей
chairman_dissertation_council.surname: Юхин
chairman_dissertation_council.patronymic: Семенович
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой проектирования и художественного оформления текстильных изделий
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: Б3371-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603260899
chairman_dissertation_council.rinc_id: 488023
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Валерий
organization_supervisor.surname: Белгородский
organization_supervisor.patronymic: Савельевич
organization_supervisor.position: Ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 64.01.81
rubrics.name: Измерения, испытания, контроль и управление качеством
rubrics.code: 64.37.09
rubrics.name: Пушно-меховое сырье и вспомогательные материалы для меховой промышленности
rubrics.code: 64.37.71
rubrics.name: Ассортимент меха и меховых изделий
rubrics.code: 64.37.81
rubrics.name: Свойства, измерения, испытания и контроль качества меха и меховых изделий
oecds.code: 02.05.QF
oecds.name: MATERIALS SCIENCE, CHARACTERIZATION & TESTING
speciality_codes.name: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
speciality_codes.code: 05.19.01
supervisors.fio: Сапожникова А.И.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Койтова Ж. Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Рассадина С.П.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "РГУ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА"
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. КОСЫГИНА (ТЕХНОЛОГИИ. ДИЗАЙН. ИСКУССТВО)"
protection_organization.ogrn: 1027739119561
protection_organization.supervisor_name: ВАЛЕРИЙ
protection_organization.supervisor_surname: БЕЛГОРОДСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: САВЕЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО МГАВМИБ - МВА ИМЕНИ К.И. СКРЯБИНА
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ - МВА ИМЕНИ К.И. СКРЯБИНА"
author_organization.ogrn: 1037739216790
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ПОЗЯБИН
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения