Аннотация. Представлен алгоритм распознавания изображений на основе метода сегментации с использованием преобразования Хафа. Данный алгоритм предназначен для разработки оптико-расчетного метода оценки физико-механических характеристик винтовых элементов спирально-анизотропного торсиона на основе эксперимента по растяжению образцов. Арамидный торсион рассматривается как спирально-анизотропный стержень. Для исследований применяется высокоскоростная видеокамера CamRecord CR4503 Optronis. Компьютерная обработка изображений основана на алгоритмах компьютерного зрения, использование которых позволяет определить оси упругоэквивалентных элементов торсиона и их отклонения от главной оси. В результате работы алгоритма определяется угол наклона элементов и его изменение в процессе деформирования под действием продольной силы. Полученные значения используются при описании процесса деформирования спирально-анизотропных тел, в частности при оценке изменения модуля сдвига.

Ключевые слова: методы сегментации, преобразование Хафа, распознавание образов, микрофиламентные арамидные нити, спирально-анизотропный стержень, торсион, испытание на растяжение, высокоскоростная видеокамера

Список литературы:

1. Перечесова А. Д., Калапышина И. И., Куприянов Д. В., Ларионенко Г. С., Махмудова К. Д. Управляемая платформа позиционирования высокоскоростной видеокамеры для бесконтактного получения данных, используемых в расчетах параметров арамидных торсионов: Справочник // Инженерный журнал с приложением. 2016. № 3 (228). С. 49—54. DOI: 10.14489/hb.2016.03. 049—054.
2. Kopytenko Y. A., Sergushin P. A., Petrishchev M. S., Levanenko V. A., Zaytsev D. B. Torsion magnetic variometer with kevlar-hanger-based sensor // Key Engineering Materials. 2010. Vol. 437 P. 621—624. DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.437.621.
3. Пат. 2519888 РФ, МПК D07B3/00. Устройство для изготовления торсионных подвесов чувствительных элементов приборов / Ю. А. Копытенко, М. С. Петрищев, П. А. Сергушин, В. А. Леваненко, А. Д. Перечесова. 20.06.2014. Бюл. № 17.
4. Перечесова А. Д. Анализ и синтез механизма для плетения торсионных подвесов приборов: Автореф. дис. … канд. техн. наук. СПб, 2012.
5. Kopytenko Y. A., Sergushin P. A., Petrishchev M. S., Levanenko V. A., Perechesova A. D. Device for manufacturing torsion bars with helical anisotropy UISAT-1 // Key Engineering Materials. 2010. Vol. 437. P. 625—628. DOI:10.4028/www.scientific.net/KEM.437.625. 
6. Perechosova A. D., Kalapyshina I. I., Nuzhdin K. A. Kinematics and dynamics analysis of different mechanisms using the simmechanics/SIMULINK/MATLAB // Proc. of the 26th European Modeling and Simulation Symposium, EMSS 2014. 2014. P. 128—135.
7. Мусалимов В. М., Заморуев Г. Б., Перечесова А. Д. Расчет физико-механических характеристик винтовых элементов спирально-анизотропных стержней // Изв. вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55, № 6. С. 24—30.
8. Perechesova A. Calculation of elastic constants of the torsion bars with helical anisotropy using the methods of optimization theory // Proc. of the 23rd Intern. Congress of Theoretical and Applied Mechanics. Beijing, China, 2012. SM04–050.
9. Свид. о рег. № 2 2013616761. Программа „Парабола“ для расчета физико-механических характеристик винтовых элементов спирально-анизотропного стержня / Г. Б. Заморуев, В. М. Мусалимов, А. Д. Перечесова. 18.07.2013. 
10. Sun W., He X.-Y., Huang Y.-P., Xu Z.-B., Liu W.-W. Experimental study on identification of modal parameters of cable // Gongcheng Lixue/Engineering Mechanics. 2008. Vol. 25, is. 6. P. 88—93.
11. Jajam K., Tippur H. A study of dynamic crack-inclusion interactions using digital image correlation and high-speed photography // SEM Annual Conf. and Exposition on Experimental and Applied Mechanics, Albuquerque, NM, USA, 1—4 June 2009. 2009. Vol. 1. P. 390—396.
12. Zhu D., Mobasher B., Rajan S. D. Experimental study of dynamic behavior of kevlar 49 single yarn // Conf. Proc. of the Society for Experimental Mechanics Series. 2011. Vol. 1. P. 147—152.
13. Hlebová S., Ambriško L., Pešek L. Strain measurement in local volume by non-contact videoextensometric technique on ultra high strength steels // Key Engineering Materials. 2014. Vol. 586 P. 129—132. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.586.129.
14. Xu Z., Hao H., Li H. N. Dynamic tensile behaviour of fibre reinforced concrete with spiral fibres // Materials and Design. 2012. Vol. 42. P. 72—88. DOI: 10.1016/j.matdes.2012.05.047.
15. Duffner S., Odobez J.-M. Leveraging colour segmentation for upper-body detection // Pattern Recognition. 2014. Vol. 47, is. 6. P. 2222—2230. DOI: 10.1016/j.patcog.2013.12.014.
16. Dittmann М., Franke М., Temizer Т., Hesch C. Isogeometric analysis and thermomechanical mortar contact problems // Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2014. Vol. 274. P. 192—212. DOI: 10.1016/j.cma.2014.02.012
17. Перечесова А. Д., Калапышина И. И. Выбор метода испытания на растяжение арамидных нитей // Приборы: науч.-техн. журн. МНТО ПМ. 2014. № 10, вып. 172. С. 28—33.
18. Princen J. P., Illingworth J., Kittler J. V. A formal definition of the hough transform: properties and relationships // J. of Mathematical Imaging and Vision. 1992. Vol. 1, N 1. P.153—168.
19. Соловьева Г. А. Применение метода текстурных карт Лавса для обнаружения поверхностных макродефектов // Приволжский науч. вестник. 2014. № 9 (37).
20. Gonzalez R. C., Woods R. E. Digital Image Processing. Prentice-Hall, 2002.
21. Perechesova A. D., Soloveva G. A., Kalapyshina I. I. Hough transform for the calculation of twist angle of aramid torsion // WSCG 2015 — Poster Papers Proc. 2015. P. 91—94.