Classificação automática do tipo de ferro fundido utilizando reconhecimento de padrões em imagens de microscopia

Bibliographic Details
Main Author: Rodrigues, Douglas de Araújo
Publication Date: 2017
Other Authors: Santos, Gesilane Pereira dos, Fernandes, Marcelo Correia, Santos, José Ciro dos, Freitas, Francisco Nélio Costa, Rebouças Filho, Pedro Pedrosa
Format: Article
Language: por
Source: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
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Summary: The cast iron has a microstructure in which the shape of the contained graphite has direct influence in the classification between the several types of this material. The classification is usually made through a visual analysis performed by a specialist using an optical microscope. This work proposes the use of Applied Computational Intelligence in conjunction with extractors of information in metallographic images. The purpose is to assist professionals in the field of Materials Science in the classification of cast iron automatically and reduce the time for classification, restricting as much as possible the faults presented during classification. Two steps were performed for the analysis. In the first one we considered the graphites separately. In a second step, we analyzed the complete image considering all the graphite extracted from it, in which the type of object with greater incidence in the analysis would be the recognition adopted for the whole sample. In both steps, the classifier Support Vector Machine obtained the best results in the recognition of the type of cast iron, with results close to 100%, with a mean reduction of the classification time by 92%. Both the results and the time of the classifications are compared with the specialist's analysis, as well as the results obtained in cast iron classifications that use a neural network approach and a supervised classification using only the shape descriptors. From the results presented, we concluded that the approach is promising and can incorpo-rate commercial software to assist specialists in the field
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spelling Classificação automática do tipo de ferro fundido utilizando reconhecimento de padrões em imagens de microscopiaAutomatic classification of type of cast iron using pattern recognition in microscopy imagesFerro fundidoProcessamento digital de imagensReconhecimento de padrõesInteligência computacional aplicadaThe cast iron has a microstructure in which the shape of the contained graphite has direct influence in the classification between the several types of this material. The classification is usually made through a visual analysis performed by a specialist using an optical microscope. This work proposes the use of Applied Computational Intelligence in conjunction with extractors of information in metallographic images. The purpose is to assist professionals in the field of Materials Science in the classification of cast iron automatically and reduce the time for classification, restricting as much as possible the faults presented during classification. Two steps were performed for the analysis. In the first one we considered the graphites separately. In a second step, we analyzed the complete image considering all the graphite extracted from it, in which the type of object with greater incidence in the analysis would be the recognition adopted for the whole sample. In both steps, the classifier Support Vector Machine obtained the best results in the recognition of the type of cast iron, with results close to 100%, with a mean reduction of the classification time by 92%. Both the results and the time of the classifications are compared with the specialist's analysis, as well as the results obtained in cast iron classifications that use a neural network approach and a supervised classification using only the shape descriptors. From the results presented, we concluded that the approach is promising and can incorpo-rate commercial software to assist specialists in the fieldOs ferros fundidos possuem uma microestrutura, na qual, o formato da grafita presente tem direta influência na classificação entre os diversos tipos deste material. A classificação é feita, tradicionalmente, a partir da análise visual realizada por um especialista através do auxílio de um microscópio ótico. O presente trabalho propõe a utilização da Inteligência Computacional Aplicada em conjunto com extratores de informações em imagens de metalografia. A finalidade é auxiliar profissionais da área das Ciências dos Materiais na classificação de ferros fundidos de maneira automática e reduzir o tempo de classificação, restringindo o máximo possível as falhas presentes durante a classificação. Foram realizadas duas etapas para a análise. Na primeira foram consideradas as grafitas separadamente. Em uma segunda etapa, a imagem completa foi analisada considerando todas as grafitas extraídas da mesma, em que o tipo de objeto com maior incidência na análise seria o reconhecimento adotado para toda a amostra. Em ambas as etapas o classificador Support Vector Machine obteve os melhores resultados no reconhecimento do tipo de ferro fundido, com resultados próximos a 100%, e com redução média do tempo de classificação em 92%. Tanto os resultados como o tempo das classificações são comparados com a análise do especialista, como também aos resultados obtidos em classificações do ferro fundido que utilizam uma abordagem com redes neurais e uma classificação supervisionada utilizando apenas os descritores de forma. A partir dos resultados apresentados, conclui-se que a abordagem é promissora podendo incorporar softwares comerciais para auxiliar especialistas da área.2021-07-13T14:43:00Z2021-07-13T14:43:00Z2017info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfRODRIGUES, Douglas de Araújo; SANTOS, Gesilane Pereira dos; FERNANDES, Marcelo Correia; SANTOS, José Ciro dos; FREITAS, Francisco Nélio Costa; REBOUÇAS FILHO, Pedro Pedrosa. Classificação automática do tipo de ferro fundido utilizando reconhecimento de padrões em imagens de microscopia. Revista Matéria, Rio de Janeiro, v. 22, n. 3, 2017.1517-7076DOI: 10.1590/S1517-707620170003.0194artigo e11860http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59520ark:/83112/0013000003chtRodrigues, Douglas de AraújoSantos, Gesilane Pereira dosFernandes, Marcelo CorreiaSantos, José Ciro dosFreitas, Francisco Nélio CostaRebouças Filho, Pedro Pedrosaporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-11-23T18:04:22Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/59520Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2022-11-23T18:04:22Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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