Mermer Plakalarında Görüntü İşleme Teknikleri ile Yüzey Pürüzlülüğünün Değerlendirilmesi

Year 2015, Volume: 2 Issue: 1, 9 - 18, 01.06.2016

Ümit Çiğdem Turhal Sezgi Düğüncü Gökhan Dener

Abstract

Mermer işletmeciliğinde parlatma ve cilalama işlemleri birim maliyet üzerinde önemli bir paya sahiptir. Mermer plakalarına uygulanacak gerekli parlatma ve cilalama işlemlerinin seçimi ve çalışma koşullarının belirlenmesi, mermer plakalarının yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak tespit edildiği takdirde bu toplam üretim maliyetinin düşmesine neden olacaktır. Bu nedenle mermer plakalarının yüzey pürüzlülüğünün doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Piyasada yüzey pürüzlülüğünü ölçen çeşitli ticari cihazlar bulunmasına rağmen bu cihazlar daha çok homojen yapıda malzemeler üzerinde düşük ölçüm alanı kapasitesinde çalışmaktadır. Ancak mermer gibi geniş yüzey alanına sahip ve homojen olmayan malzemenin pürüzlülüğünü belirlemede yetersiz kalmaktadır. Bu çalışmada mermer yüzey pürüzlülüğünün görüntü işleme teknikleri ile belirlendiği bir sayısal görüntü analizi tabanlı bir çalışma sunulmaktadır. Çalışmada Bilecik Silkar Madencilik Sanayi ve Ticaret A.Ş’den bloklar halinde temin edilen dört farklı mermer türü üzerinde çalışılmıştır. Bu mermer örnekleri önce boyutlandırılmış ve daha sonra Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile yüzey görüntüleri elde edilerek MATLAB ortamında yüzey pürüzlülük analizleri gerçekleştirilmiş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar sunulan yöntemin pürüzlülük belirlemede etkin olduğunu göstermiştir.

Keywords

Görüntü İşleme, Mermer, Kenar Bulma, Yüzey Pürüzlülüğü

Determination of Surface Roughness in the Marble Plate with Image Processing Techniques

Abstract

In marble industry buffing and polishing operations have a significant share on the unit cost. If selection of needed buffing and polishing operations to be applied to the marble slabs and determination of working conditions is determined depending on the roughness of the surface of the marble slabs this will cause a decrease in total production costs. Therefore, surface roughness of the marble slabs have to be determined accurately. Although there are several commercial devices measuring surface roughness on the market, these devices are employed in more homogenous materials with low measurement space capacity. However, these devices are insufficient to determine the roughness like marble that is non-homogeneous material with a large surface area. In this study, a digital image analysis based study are presented which marble surface roughness is determined by image processing methods. In the study, four different types of marble blocks obtained from Bilecik Silkar the Mining Industry and Trade Company business were studied. These marble samples first sized and than surface images are obtained using SEM and surface rougness analysis is performed in MATLAB environment and the results are given. Obtained results showed that the method proposed is effective in determining the roughness.

Keywords

Image Processing, Marble, Edge Detection, Surface Smoothness

References

• Dönmez, Senayi, and D. Y. Sarı. “3-Boyutlu Pürüzlülük Ölçüm Sistemi” 41-49, 2004.
• Çapık, M., Çavuşoğlu, İ., Yılmaz, A.O. " Türkiye Doğaltaş Sektörüne Genel Bir Bakış", MERSEM 7. Uluslararası Mermer ve Doğaltaş Kongresi, 107-116, 13-15 Ekim, Afyonkarahisar, 2010.
• Yavuz, H., Ozkahraman, T., Demirdağ, S., Doğaltaş Plakalarının Yüzey Kalitesine Bazı Silim Parametrelerinin Etkisi, 7. Uluslararası Mermer SEMpozyumu, 419-426, 13-15 Ekim, Afyonkarahisar, 2010.
• Uğur, İ., Gündüz, L., Mermer İşleme Fabrikalarında Dar Silim - Geniş Silim ve Honlama İşlemlerinde Silim Karakteristiklerinin İrdelenmesi, IV.Mermer SEMpozyumu, 99-116, Afyonkarahisar, 2003.
• Erdogan, M., Measurement of Polished Rock Surface Brightness by Image Analysis Method, Engineering Geology, 57, 65-72, 2000.
• Görgülü, K., Bazı Mermer Birimleri İçin Optimum Aşındırma-Cilalama Koşullarının Araştırılması ve Malzeme Özellikleri ile İlişkilendirilmesi, Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, Sivas, 1998.
• Passas, N., Butenueth, M., Freitas, M. H. "A Non Volumetric Method of Measuring the Ratio of Solids and Voids in Porous Materials With Computer Aided System" Bull. IAEG, Volume 53, p. 83-95, 1996.
• Lumbreras, F., Serrat, J. “Segmentation of Petrographic Images of Marbles” Computer and Geosciences, Volume, 22 p.547-558, 1996.
• Wang, W. “Image Analyses of Aggregates” Computers and Geosciences, Volume 25, p. 71-81, 1997.
• Lanaro, F. “A Random Field Model for Surface Roughness and Aperture of Rock Fractures” International Journal of Rock Mechanics Mining Sciences & Geomech. Abstr., volume 37, p. 1195- 1210, 2000.
• Gökay, M.K. ve Gündoğdu, İ.B., “Color identification of Some Turkish Marbles”, Construction and Building Materials, 22, 1342–1349, 2008.
• Deviren, M., Balcı, M. K., Leloğlu, U. M. ve Severcan, M., 2000; “A Feature Extraction Method for Marble Tile Classification”, International Conference on Computer Vision, Pattern Recognition and Image Processing (CVPRIP), Feb. 27 - Mar. 3, Atlantic City, 2000
• Carrino, L., Polini, W. and Turchetta S., “Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture”, 216(8), 1095-1108, 2002.
• Erdoğan, M. “ Measurement of Polished Rock Surface Brightness By Image Analysis Methods”, Engineering Geology, v. 57, 65-72, 2000.
• Horozoğlu, E. “Görüntü İşleme ile Yüzey Pürüzlülüğü Ölçümü ve Analizi”,Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Anabilim Dalı, Şubat 2013.
• Savaşkan, T. “Elektron mikroskoplarının Endüstriyel Problemlere Uygulanması”, Karadeniz Üniversitesi Basımevi, Genel Yayın no.108, Fakülte Yayın no. 35, Trabzon, 1986.