Подальше впровадження у практику спалювання високо обводнених рідких палив у вигляді водопаливних емульсій дозволяє вирішити широке коло проблем, що стоять перед промисловою та транспортною енергетикою. У дисертаційній роботі запропоновано теоретичне узагальнення та нове вирішення задачі визначення найважливішої характеристики емульсії – її дисперсного складу шляхом автоматизованого виміру геометричних параметрів дисперсних утворень за їх зображеннями системами машинного зору. Рішення задачі полягає в розробці та вдосконаленні математичних моделей, методів та алгоритмів, що застосовуються для: коректування початкового зображення дослідного зразка та переведення його в монохромний режим; визначення контура об’єкта та його фільтрації; аналітичного опису кривої контура; вимірюванні. Розв’язана задача комп’ютерного виміру інших тривимірних об’єктів за зображеннями їх паралельних зрізів та зроблено аналітичний опис їх поверхонь. Застосування результатів роботи має важливе науково-практичне значення при створенні алгоритмів автоматичного визначення геометричних параметрів дво- та тривимірних об’єктів за їх зображеннями в питаннях диспергування рідин, одержання та застосування різних дисперсних утворень, у тому числі при розробці нових матеріалів та обладнання для одержання емульсій. У зв’язку з тим у дисертаційній роботі: 1. Розглянуті методи вимірювання об’єктів, частинок дисперсних утворень, як фізичні так і засновані на створенні чисельних моделей представлення їх контурів та поверхонь. 2. Розроблена модель багатоступінчатої порогової класифікації для зведення зображення до монохромного режиму. На її підставі та вдосконаленні методу анізотропної фільтрації запропоновано двохпрохідний метод перетворення в монохромний режим зображень зразків емульсій. Це дозволяє покращити відділення крапель та зменшити зашумленість, обумовлену зернистістю фона, що підтверджено експертними висновками відповідно до усталеної наукової практики. 3. Запропонована двоколірна система виділення досліджуваних об’єктів на зображенні, в основі якої є розроблена модель виділення непересічних підпросторів колірного простору RGB, що застосовується для розрахунку складових кольорів, що призначуються. Вдосконалено методи формування списку координат точок контурів досліджуваних об’єктів, що дозволяє істотно підвищити якість розпізнавання та ефективно обробляти зображення фігур фрактального типу, зображення з великою кількістю об’єктів. 4. Запропоновано математичний метод фільтрації, що працює з вже сформованим списком точок границі фігури та полягає у статистичному підході до значень функції контура та дозволяє позбавитися дефектів границі (особливо при наявності дефектів контура у вигляді тонких променів) та підвищити її гладкість, що збільшує якість представлення контура. Застосування методу знижує максимальну похибку обчислення площі у 2,9 рази, периметра у 1,6 рази. 5. Розроблено метод аналітичного опису замкнених кривих за допомогою сплайн-функцій, що дозволяє отримати представлення границі різних фігур у вигляді формули. 6. Розроблена математична модель аналітичного опису замкнених поверхонь тіл за зображеннями їх паралельних перерізів, що дозволяє автоматично вимірювати та відновлювати на ПК різні тривимірні тіла. 7. Створена апроксимаційна модель опису периметра плоских фігур (дисперсних утворень), основана на чисельному інтегруванні та введені поправочної функції. Зменшує максимальну похибку виміряння квадрату, повернутого під кутом 45 до ліній сітки растра с 41% до 1%. 8. Встановлено, що розподіл розмірів дисперсних утворень у паливних емульсіях підпорядковується логнормальному закону. 9. Створено відео-вимірювальну систему, яка реалізує розроблені та вдосконалені математичні моделі та методи та автоматизує процес вимірювання плоских фігур (дисперсних утворень) за їх зображеннями. Комплекс може бути застосований для автоматичних вимірів на виробництві. 10. Створені два програмні комплекси для виміряння та реконструкції тривимірних тіл шляхом математичного моделювання їх поверхні. Вони вирішують зазначену задачу двома шляхами: один – на основі паралельних перерізів тіла, а другий – виходячи з зображень об’єкта, які зроблені з різних точок, що дозволяє далі робити систему автоматичного неруйнівного контролю. 11. Результати запропонованого дисертаційного дослідження, що реалізовані у вигляді програмного комплексу по визначенню ступеня дисперсності емульсії, були застосовані при створенні та настроюванні системи емульгування мазуту на Вільногірському гірничо-металургійному комбінаті (акт про впровадження від квітня 2002р.). Застосування програмного комплексу дозволило оптимізувати режим роботи системи швидко та ефективно. Надалі застосування програми у виробничих умовах як простого та зручного інструменту дозволяє швидко одержувати інформацію щодо якості емульсії, що виробляється. Слід зазначити, що загальна тенденція спалювання рідкого палива у світі спрямована на попереднє його емульгування, що в значній мірі підвищує ефективність і екологічну чистоту процесу. Тому виконана робота, яка пропонує простий та ефективний інструмент контролю якості емульгування, з метою відробки систем емульгування, знаходиться в руслі рішення тих світових проблем, які актуальні для дійсного часу і необхідні для розвитку високоефективних технологій використання природних ресурсів. | 