Регистрация / Вход
Прислать материал

Компьютерная измерительная система для регистрации двумерного Фурье-спектра отраженного от излома когерентного света

ФИО: Агаян К. Ю.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: к.ф.-м.н. Ханжин Владислав Георгиевич

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Металловедения и физики прочности

Академическая группа: МТ-12-1

Методы фрактографии (световые, электронные, туннельные, автоионные, акустические и другие) постоянно развиваются. Количественный фрактографический анализ поверхности разрушения может проводиться как прямым выделением и измерением его элементов, так и преобразованием изображения излома в двумерной Фурье-спектр [1]. По положению пиков яркости Фурье-отображения можно без измерения отдельных элементов излома оценить их среднюю степень анизотропии и пространственную ориентировку, что создает возможности для автоматизации анализа.

В работе представлена компьютерная система для регистрации двумерного Фурье-спектра отраженного от излома металла лазерного излучения. В качестве образца использовался излом многожильного композиционного сверхпроводящего кабеля диаметром 0,8 мм и длиной 10 мм. Излом образца освещался первичным лучом полупроводникового лазера с длиной волны λ = 532 нм, диаметр луча на образце d = 4 мм. Образец крепился на оси шагового двигателя, программно управляемого в LabVIEW 2013. Изображение излома в отраженных лучах (либо его двумерный Фурье-спектр) проецировалось на оптоволоконную матрицу из 400 оптических волокон диаметром 0.4 мм, длиной 300 мм, смонтированных в специальных отверстиях, выполненных в CD-диске. Изображение, проецируемое на оптоволоконную матрицу, передавалось по оптическим волокнам на объектив веб-камеры Logitech C920. Программная часть установки проектировалась в среде графического программирования LabVIEW 2013. При подключении веб-камеры использовался модуль NI-IMAQ for USB Cameras, а при последующей обработки полученного изображения – комплекс программных надстроек Vision Acquisition Software. Разработанная программа реализует бинаризацию изображения волокна. Для измерения координаты волокна использовался параметр «центр масс объекта». Координата каждого волокна, из полученного предварительно массива, считывается с помощью функции IndexArray. Яркость области отраженного света с координатами волокна измерялась с использованием функции IMAQGetPixelValue по шкале из 256 градаций яркости.

Список литературы

1. М.А. Штремель, В.П. Канев. Оптическое Фурье-преобразование изображений // в сб. Физика металлов: Структурные методы исследования. М.: МИСиС, 1987. – С. 45–59