Programa d'anàlisi d'imatges de provetes metal·logràfiques

Abstract

L’objectiu del present TFM és explorar les possibilitats del programa matemàtic MATLAB i la seva eina Entorn de Disseny d’Interfícies Gràfiques d’Usuari (GUIDE), desenvolupant un programa d’anàlisi d’imatges de provetes metal·logràfiques que es pugui utilitzar per a realitzar pràctiques de laboratori de l’assignatura Tecnologia de Materials de la titulació de Grau en Enginyeria Mecatrònica que s’imparteix a la Universitat de Vic. Les àrees d’interès del treball són la Instrumentació Virtual, la programació MATLAB i les tècniques d’anàlisi d’imatges metal·logràfiques. En la memòria es posa un èmfasi especial en el disseny de la interfície i dels procediments per a efectuar les mesures. El resultat final és un programa que satisfà tots els requeriments que s’havien imposat en la proposta inicial. La interfície del programa és clara i neta, destinant molt espai a la imatge que s’analitza. L’estructura i disposició dels menús i dels comandaments ajuda a que la utilització del programa sigui fàcil i intuïtiva. El programa s’ha estructurat de manera que sigui fàcilment ampliable amb altres rutines de mesura, o amb l’automatització de les rutines existents. Al tractar-se d’un programa que funciona com un instrument de mesura, es dedica un capítol sencer de la memòria a mostrar el procediment de càlcul dels errors que s’ocasionen durant la seva utilització, amb la finalitat de conèixer el seu ordre de magnitud, i de saber-los calcular de nou en cas que variïn les condicions d’utilització. Pel que fa referència a la programació, malgrat que MATLAB no sigui un entorn de programació clàssic, sí que incorpora eines que permeten fer aplicacions no massa complexes, i orientades bàsicament a gràfics o a imatges. L’eina GUIDE simplifica la realització de la interfície d’usuari, malgrat que presenta problemes per tractar dissenys una mica complexos. Per altra banda, el codi generat per GUIDE no és accessible, cosa que no permet modificar manualment la interfície en aquells casos en els que GUIDE té problemes. Malgrat aquests petits problemes, la potència de càlcul de MATLAB compensa sobradament aquestes deficiències.

The aim of this Master Final Project is to explore the possibilities of the mathematical software MATLAB and its tool (GUIDE), developing a software of image analysis of metallographic specimens which can be used in laboratory practices of the subject Materials Technology given in the Mecatronic Engineering degree of the University of Vic. The interest areas of the project are the Virtual Instrumentation, MATLAB programming and the analysis techniques of metallographic images. In the written paper it is shown a special importance on the interface design and the procedures to execute the measures. The final result is a software that satisfies all the requirements imposed in the initial proposal. The software interface is clear and understandable, and very space is allocated to the analyzed image. The structure and layout of menus and commands help the software use to be easy and intuitive. The software is organized so that is easily expandable with other measure routines, or with the automation of the existing routines. Being a program that works as a measuring instrument, a chapter of the written paper is dedicated to show the procedure for calculating the errors caused during its use. The purpose is to know its magnitude order and how to calculate them again if the utilization conditions have changed. In terms of programming, although MATLAB is not a typical programming environment, it includes tools that allow applications not too complex and basically directed to graphics or images. The GUIDE tool simplifies the implementation of UI, although it presents some problems dealing with designs a bit complex. Furthermore, the code generated by GUIDE is not accessible, and it does not allow to modify manually the interface in cases of problems in GUIDE. Though these minor problems, the computing power of MATLAB amply compensates for these shortcomings.