Márványok osztályozása képfeldolgozás segítségével

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Csorba Kristóf
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Geológusok és régészek már régóta foglalkoznak márványok típusának meghatározásával. Az ásvány osztályozása az alapja számos eredetvizsgálati módszernek, fontos szerepet tölt be például műtárgyak hitelességének vizsgálatában. Régészek a márványklasszifikáció segítségével következtetnek műemléképületek építőköveinek származási helyére is. Kutatásunkban olyan adatbázist használunk, amelyben többek között az ókori Trója romjai közül előkerült márványok képei is megtalálhatók.

A típusmeghatározás automatizálása sok előnnyel jár, többek között csökkenti a feldolgozás idejét, hiszen a szemcsehatárok kézzel történő berajzolásánál a számítógépes szemcsemeghatározás jóval gyorsabb. Ezen kívül az automatizálás hatására nő az osztályozás pontossága is. Például az általunk kinyert szemcseméret hisztogramok több információt hordoznak és jellegzetesebbek, mint a korábbi átlagos szemcseátmérő, amit a geológusok a márvány jellemzésére használtak.

Végső célunk olyan program létrehozása, amely félig automatizáltan, külső felhasználói beavatkozással végzi a márványok típusmeghatározását, ezzel segítve a geológusok munkáját. A feldolgozás során mikrofilmszkennerrel beolvasott vékonycsiszolatokat vizsgálunk. A folyamat első fázisban a márványképeken ismert kontúrkereső – szegmentáló algoritmusokat futtatunk. Az előfeldolgozás pontatlanságait a következő szakaszban kompenzáljuk. Az így kapott kontúrokat a felhasználó tovább tökéletesítheti egy rajzprogram segítségével. A végső szakaszban a szemcsék adatait felhasználva osztályozó algoritmusokkal állapítjuk meg a márvány típusát.

A folyamat sarkalatos pontja a szemcsék elkülönítése. Ennek oka, hogy ezen szemcsék tulajdonságai (méret, alak) alapján osztályozhatjuk legkönnyebben az ásványt. Dolgozatom célja a szemcsék azonosítására használt algoritmusok bemutatása. Szemcselokalizálás céljából többféle ismert kontúrkereső módszert teszteltünk, az algoritmusok eredménye azonban önmagában nem elegendő a megoldáshoz. Ennek legfőbb oka, hogy az ikerkristályosodás során az ásvány szemcséi bizonyos síkok mentén összenőnek. Ez a képen a szemcsehatárokhoz nagyon hasonló, egyenes vonalak megjelenését okozza, amelyek megtéveszthetik a hagyományos szegmentáló algoritmusokat. Ezen hibák kiküszöbölésére többféle képfeldolgozó módszert javaslunk. Ezek működése a márványképek olyan jellemző sajátosságain alapul, amit a hagyományos szegmentáló algoritmusok nem vesznek figyelembe.

Az általam kifejlesztett megoldást egy C++-ban, az OpenCV osztálykönyvtár felhasználásával készült alkalmazáson keresztül teszteltem. Az így kinyert szemcsék jó egyezést mutatnak a szabad szemmel elkülöníthető márványszemcsékkel. Távlati célom a kapott adatok alapján történő márványosztályozás.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.