Реймерс Ирина Анатольевна Формирование трехмерной модели материала из серии изображений, полученных с помощью ФИП-РЭМ

Короткий опис

Реймерс Ирина Анатольевна Формирование трехмерной модели материала из серии изображений, полученных с помощью ФИП-РЭМ
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
кандидат наук Реймерс Ирина Анатольевна
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель и задачи диссертационной работы

Научная новизна. Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности и апробация результатов

Публикации

Личный вклад

Структура и объем диссертации

Благодарности

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ МАТЕРИАЛА ПО ИЗОБРАЖЕНЯМ ФИП-РЭМ ТОМОГРАФИИ

1.1 Цифровой анализ керна

1.2 Принцип ФИП-РЭМ томографии

1.3 Анализ свойств и типичных дефектов изображений ФИП-РЭМ

1.4 Способы коррекции интенсивности ФИП-РЭМ изображений

1.5 Существующие алгоритмы коррекции эффекта занавеса на РЭМ изображениях

1.6 Подходы к выравниванию последовательности двумерных изображений

1.7 Обзор существующих способов сегментации ФИП-РЭМ изображений

1.8 Постановка задачи диссертационного исследования

1.9 Выводы по первой главе

ГЛАВА 2. АЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ ТРЁХМЕРНОЙ МОДЕЛИ ОБРАЗЦА ГОРНОЙ ПОРОДЫ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯМ ФИП-РЭМ

2.1 Двухэтапный алгоритм выравнивания

2.2 Способы согласования интенсивности и коррекции вертикального градиента

2.3 Коррекция эффекта занавеса

2.4 Алгоритм сегментации ФИП-РЭМ изображений с эффектом прозрачности пор

2.5 Критерии и способ визуализации качества для выбора фрагмента для построения 3D модели образца породы

2.6 Система формирования цифровой модели образца из серии слоёв ФИП-РЭМ

2.7 Выводы по второй главе

ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ

3.1 Выбор инструментальных средств разработки

3.2 Архитектура программного обеспечения системы

3.3 Сокращение времени обработки за счет параллельных вычислений

3.4 Алгоритмическая оптимизация вычисления 3D вариационного фильтра

3.5 Выбор библиотеки для сегментации алгоритмом маркерного водораздела

3.6 Выводы по третьей главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ И ОТДЕЛЬНЫХ ЕЁ МОДУЛЕЙ

4.1 Результаты алгоритма выравнивания

4.1.1 Критерии качества выравнивания

4.1.2 Используемые изображения

4.1.3 Результаты для синтетических данных

4.1.4 Результаты для изображения А

4.1.5 Результаты для изображения Б

4.2 Результаты согласования интенсивности слоев

4.3 Результаты подавления эффекта занавеса

4.4 Визуализация качества трёхмерного изображения

4.5 Результаты сегментации

4.5.1 Метрики качества сегментации

4.5.2 Размеченные изображения

4.5.3 Результаты для полусинтетического изображения

4.5.4 Результаты для реального ФИП-РЭМ изображения

4.6 Результаты по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа направлена на решение научно -технической задачи построения трехмерной модели образца горной породы по данным растрового электронного микроскопа с фокусированным ионным пучком (ФИП-РЭМ), что включает в себя создание, применение и исследование методов и алгоритмов анализа, коррекции артефактов и сегментации ФИП-РЭМ изображений.