Моделювання об’ємних тривимірних термограм на основі плоских термографічних знімків
Вантажиться...
Дата
2021
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Актуальність: Дана робота дає можливість подивитися на інноваційний
метод аналізу термографічних знімків, а саме: відкриває широкі можливості в
використанні тривимірних моделей на основі отриманих термограм методом
інфрачервоної термографії. Так, як просторове моделювання є мало дослідженою
областю термографії, але має велику перспективу для використання у багатьох
галузях діяльності людини (медицина, ботаніка, металургія, ракетне будівництво,
військова галузь тощо), тема даної роботи є перспективною та актуальною. Такий
підхід допоможе у майбутньому значно полегшити методики виконання ряду
задач та допоможе подивитися на деякі проблеми з іншого боку, що дасть
можливість вирішити їх з меншими затратами по часу.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри:
Дисертаційна робота виконувалась відповідно до планів міжфакультетської
навчально-наукової лабораторії неінвазивних методів досліджень спільно з
Інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, з яким
багато років діє договір про співпрацю в області термографічних досліджень.
Результати даної магістерської дисертації також можуть бути використані
безпосередньо у навчальному процесі кафедри загальної фізики та фізики
твердого тіла, при викладанні курсу «Інфрачервона термографія як інструмент
наукових досліджень», та «Комп`ютерне моделювання фізичних процесів», атакож при подальшому вдосконаленні алгоритмів тривимірного моделювання
термограм шляхом виконання магістерських робіт кафедри.
Задача дослідження: Провести аналіз існуючих методів створення
тривимірних зображень; розробити алгоритм та програмне, забезпечення, для
створення тривимірних термографічних моделей на основі двомірних термограм,
отриманих методом інфрачервоної термографії.
Об’єкт дослідження: Методи моделювання тривимірних об’єктів.
Предмет дослідження: Алгоритм моделювання об’єктів основаних на
зображеннях дійсних об’єктів.
Мета роботи Розробити алгоритм та програмне забезпечення для
моделювання тривимірних об’єктів на основі зображень об’єктів, отриманих за
допомогою інфрачервоного термографу, з метою спрощення інтерпретації та
аналізу термографічних зображень.
Методи дослідження: Інфрачервона термографія, програмне середовище
C#, комп’ютерне моделювання, комп’ютерна 3D-графіка.
Наукова новизна одержаних результатів:
1. Вперше розроблено алгоритм та програмне забезпечення для спрощення
аналізу термографічних зображень, що представляє собою інноваційний
інструмент аналізу термограм для відносно невеликих об`єктів досліджень. Це
програмне забезпечення дозволяє отримати тривимірну термограму, яка
створюється на основі термографічних знімків досліджуваного об’єкту.
2. Визначено, що на теперішній час не існує схожих методів створення
об`ємних зображень, тому запропонований метод відкриває нові можливості для
подальшого розвитку технології тривимірного моделювання теплових зображень.
Практичне значення одержаних результатів:1. З метою практичної реалізації, проаналізовано та визначено три основні
методики моделювання просторових моделей та обрано як базовий - метод
полігональної сітки для моделювання тривимірних зображень.
2. Визначено, що сучасні інфрачервоні термографи дають можливість
проводити аналіз температурних полів об`єктів досліджень з високою точністю, а
також з великої відстані, що у свою чергу надає можливість здійснювати аналіз
отриманих даних навіть в небезпечних для життя людини умовах.
3. Проведене тестування розробленого програмного забезпечення показало,
що отримані в ході роботи програми тривимірні об’єкти дають можливість
швидко проаналізувати термографічні знімки, та є основою для подальших
досліджень щодо удосконалення програмного забезпечення
Мета індивідуального завдання:
- ознайомитись з фізичними основами термографії;
- ознайомитись з принципом отримання термографічних зображень;
- ознайомитись з можливостями сучасних інфрачервоних термографів;
- провести аналіз методів моделювання тривимірних моделей;
- розробити програмне забезпечення для моделювання тривимірних об’єктів
на основі термографічних знімків;
- протестувати алгоритм на реальних термографічних зображеннях;
- провести аналіз отриманих результатів та виявити недоліки алгоритму.
Опис
Ключові слова
комп`ютерна графіка, теплові зображення, моделювання, інфрачервона термографія, 3d модель, програмування, алгоритми, thermal images, infrared thermography, modeling, 3d model, programming, computer graphics, algorithms
Бібліографічний опис
Вовк, Я. С. Моделювання об’ємних тривимірних термограм на основі плоских термографічних : магістерська дис. : 104 Фізика та астрономія / Вовк Ян Станіславович. – Київ, 2021. – 100 с.