СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Андросов Кирилл Юрьевич; Киричек Андрей Викторович; Кузьменко Александр Анатольевич; Спасенников Валерий Валентинович

doi:10.30987/2658-6436-2026-3-4-10

УДК 004.932

СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Опубликовано в Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении · Номер 3, 2026 · Страницы 4–10 · Рубрика: Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами, системы автоматизации проектирования

DOI: https://doi.org/10.30987/2658-6436-2026-3-4-10

Получено: 06.04.2026 Одобрено: 13.05.2026 Опубликовано: 29.09.2026

Авторы

АН

Андросов Кирилл Юрьевич

ORCID

КИ

Киричек Андрей Викторович

ORCID Scopus SPIN

КУ

Кузьменко Александр Анатольевич

ORCID SPIN

СП

Спасенников Валерий Валентинович

ORCID ResearcherID SPIN

АН

Андросов Кирилл Юрьевич

Брянский государственный технический университет программист · Управление мониторинга результативности профессиональной деятельности НПР · Брянск

Брянский государственный технический университет аспирант · кафедра "КТС" · Брянск

ORCID

КИ

Киричек Андрей Викторович

Ученая степень: доктор технических наук

Ученое звание: профессор

Брянский государственный технический университет профессор, проректор по перспективному развитию · Россия · Брянск

ORCID Scopus SPIN

КУ

Кузьменко Александр Анатольевич

Ученая степень: кандидат биологических наук

Ученое звание: доцент

Брянский государственный технический университет доцент · кафедра "КТС" · Брянск

ORCID SPIN

СП

Спасенников Валерий Валентинович

Ученая степень: доктор психологических наук

Ученое звание: профессор

Брянский государственный технический университет профессор · кафедра «ГиСД» · Брянск

ORCID ResearcherID SPIN

АННОТАЦИЯ

Выполнена систематизация алгоритмических решений для автоматизированного анализа металлографических изображений по патентной документации 2018-2026 гг. Целью обзора является актуализация сведений о зарубежных патентах в сфере количественного анализа процессов автоматизации компьютерного распознавания металлографических изображений. Рассмотрены: методы фазовой сегментации и выделения границ зерен, включающие детерминированные контуры цифровой обработки и модификации функций потерь для подавления топологически критических ошибок; подходы к увеличению обучающих наборов путем генерации синтетических изображений на базе генеративно-состязательных сетей (GAN) с последующей классификацией структур методом опорных векторов; полно-полевые методы регистрации и сшивки массивов микроснимков, включая энтропийно-информационный критерий взаимной информации (энтропии/совместные энтропии) и глобальную оптимизацию позиций FoV-тайлов для stitching/stacking в многократных циклах сканирования (в сопоставлении с conventional ASHLAR: E_NCC + minimum spanning tree); а также контуры контроля качества данных (метрика качества/порог, пересканирование), агрегации и фильтрации/отбраковки кадров по метрикам качества и иерархические схемы сканирования overview→target region; статистическую постобработку результатов детектирования неметаллических включений с применением аппарата статистики экстремальных значений и обобщенного распределения Парето. Показано, что ключевые направления патентного анализа связаны с повышением воспроизводимости количественных оценок за счет формализации топологии сегментации, полно-полевой репрезентативности и хвостовых характеристик распределений дефектов.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

количественная металлография, компьютерное зрение, аддитивно-синтезированные сплавы, сшивка микроснимков, взаимная информация, статистика экстремальных значений, неметаллические включения, контроль качества данных

1. Патент CN112906639B, МПК G06V20/695. Image recognition method and device for ferrite in chromium alloy steel: № 202110295801.5: заявл. 19.03.2021 : опубл. 04.06.2021 / Zhang Weidong (张卫冬); Li Shuaihang (李帅航); Ai Yibo (艾轶博); Wang Xintian (王鑫田); заявитель University of Science and Technology Beijing USTB.

2. Патент CN111008650B, МПК G06F18/214. Image recognition method and device for ferrite in chromium alloy steel: № 201911107080.X: заявл. 13.11.2019: опубл. 14.04.2020 / Wu Ziqian (武子乾); Fan Wei (樊薇); Xu Zhenying (许桢英); заявитель Jiangsu University.

3. Патент CN117593522A, МПК G06V10/26. Image segmentation method based on edge correction loss for topological critical error identification: № 202311462401.4: заявл. 03.11.2023: опубл. 23.02.2024 / Ban Xiaojuan (班晓娟); Chen Yongfeng (陈湧锋); Ma Boyuan (马博渊); Liu Chuni (刘楚妮); заявитель University of Science and Technology Beijing USTB.

4. Патент US12067703B2, МПК G01N21/892. Grain size estimation device, grain size estimation method, grain size estimation program, and grain size estimation system: № 17/441,473: заявл. 18.09.2020: опубл. 24.03.2022 / Kota Fukuyama; Hisanori Hata; Takayuki Ikeya; заявитель Toshiba Corp Toshiba Digital Solutions Corp.

5. Патент US11506650B2, МПК G01N1/32. Method for automatic quantitative statistical distribution characterization of dendrite structures in a full view field of metal materials: № 17/009,117: заявл. 04.03.2021: опубл. 22.11.2022 / Dongling Li; Weihao Wan; Jie Li; Haizhou Wang; Lei Zhao; Xuejing Shen; Yunhai Jia; заявитель Ncs Testing Technology Co Ltd.

6. Патент CN110579473B, МПК G01N1/32. Automatic full-field quantitative statistical distribution characterization method for dendritic crystal structure in metal material: № 201910826312.0: заявл. 03.09.2019: опубл. 25.03.2022 / Li Dongling (李冬玲); Wan Weihao (万卫浩); Li Jie (李杰); Wang Haizhou (王海舟); Zhao Lei (赵雷); Shen Xuejing (沈学静); Jia Yunhai (贾云海); заявитель Ncs Testing Technology Co ltd.

7. Патент EP4636693A2, МПК G06T7/30. Digital image processing system: № EP25200928.7A: заявл. 07.11.2022: опубл. 22.10.2025 / Gilles Casqueiro; Lionel Arn; заявитель Lunaphore Technologies SA.

8. Патент CN106153635B, МПК G01N21 8851. The quantitative detecting method of defect in a kind of magnesium and magnesium alloy: № 201610854556.6: заявл. 27.09.2016: опубл. 23.11.2016 / Li Weihong (李卫红); Zhou Jixue (周吉学); Ma Baichang (马百常); Wu Jianhua (吴建华); Zhuang Haihua (庄海华); Han Qingyou (韩青友); Yang Yuansheng (杨院生); заявитель Institute of New Materials.

9. Патент US12394032B1, МПК G06T7/0002. Apparatus and method for rescan workflow management in automated scanning systems: № 19/050,842: заявл. 11.02.2025: опубл. 19.08.2025 / Pavani Pallavi Pelluru; Viral Pandey; Raghubansh Bahadur Gupta; Ramanjaneya Reddy; Sarvesh Kumar Thapa; заявитель Pramana Inc.

10. Патент WO2025131496A1, МПК G06T5/50. Frame aggregation for multi-beam raster scanning microscopes: № PCT/EP2024/082829: заявл. 19.11.2024: опубл. 26.06.2025 / Stephan Nickell; Tomasz Garbowski; Friedhelm Panteleit; заявитель Carl Zeiss Multisem GmbH.

11. Патент TWI880485B, МПК G02B21/34. Digital slide microscopic scanning apparatus and method for microscopic scanning of slides: № 112145799A: заявл. 27.11.2023: опубл. 11.04.2025 / Hsu Li-Cheng (徐立橙); Chen Yen-Chung (陳彥仲); Huang Hung-Yi (黃弘毅); Li Yu-Min (李昱珉); заявитель Marketech International Corp.

12. Патент EP4551927A1, МПК G01N21/94. Method and system for characterizing a non-metallic inclusion population: № 22738685.1A: заявл. 06.07.2022: опубл. 14.05.2025 / Sebastien Blachere; Hanzheng Huang; Junbiao Lai; заявитель SKF AB.

13. Патент JP7677232B2, МПК G01N1/28. Tissue photo evaluation method, tissue photo evaluation device, photographing device, and program: № 2022084131A: заявл. 23.05.2022: опубл. 15.05.2025 / Naoya Kiyokane ( 直哉清兼); Shin Ishikawa (伸石川); заявитель JFE Steel Corp.

14. Androsov K., Kirichek A., Spasennikov V. Features of Patenting Inventions in the Field of Computer Simulation and Image Recognition // Journal of Lifestyle and SDGs Review. 2025;5(8):e6991.

ГОСТ

Андросов К. Ю., Киричек А. В., Кузьменко А. А., Спасенников В. В. СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. 2026. № 3. С. 4-10. DOI: https://doi.org/10.30987/2658-6436-2026-3-4-10. (дата обращения: 04.11.2026).

MLA

Андросов Кирилл Юрьевич, Киричек А. В., Кузьменко А. А., Спасенников В. В.. "СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ." Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении 2026.3 (2026): 4-10. DOI: https://doi.org/10.30987/2658-6436-2026-3-4-10.

APA

Андросов К. Ю., Киричек А. В., Кузьменко А. А., Спасенников В. В. (2026). СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ. Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении, 2026(3), 4-10. https://doi.org/10.30987/2658-6436-2026-3-4-10

Chicago

Андросов Кирилл Юрьевич, Киричек А. В., Кузьменко А. А., Спасенников В. В.. "СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ." Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении 2026, no. 3 (2026): 4-10. https://doi.org/10.30987/2658-6436-2026-3-4-10.

WIKI

{{cite journal | author = Андросов К. Ю., Киричек А. В., Кузьменко А. А., Спасенников В. В. | title = СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ | journal = Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении | year = 2026 | volume = 2026 | issue = 3 | pages = 4-10 | doi = 10.30987/2658-6436-2026-3-4-10 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ В КОЛИЧЕСТВЕННОЙ МЕТАЛЛОГРАФИИ: ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИЗОБРЕТЕНИЙ

Подтверждение