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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75611
Type: | TCC |
Title: | Estudo da identificação automática do cristal de C3S em imagens microscópicas de clínquer e sua relevância para o monitoramento do funcionamento de fornos rotativos em plantas de cimento |
Authors: | Lima, Henrique Ferreira |
Advisor: | Paz, Rosineide Fernando da |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Cimento Portland;Clínquer;Microscopia;Alita;Agrupamento;Automatização;Condições de operação forno rotativo |
Keywords in English : | Portland cement;Clinker;Microscopy;Alita;Grouping;Automation;Operating conditions rotary kiln |
Knowledge Areas - CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA |
Issue Date: | 2023 |
Citation: | LIMA, Henrique Ferreira. Estudo da identificação automática do cristal de C3S em imagens microscópicas de clínquer e sua relevância para o monitoramento do funcionamento de fornos rotativos em plantas de cimento. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica) - Campus de Russas, Universidade Federal do Ceará, Russas, 2023. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Segundo a Associação Brasileira de Cimento Portland - ABCP (2002), o cimento pode ser definido como um pó fino com propriedades aglomerantes ou ligantes. Por sua vez, o clínquer, principal componente do cimento Portland pode ser definido como um produto granulado, obtido através da queima da mistura adequada de calcário e argila, denominada farinha, em um forno rotativo, cuja temperatura interna chega a alcançar 1450°C. Este trabalho apresenta a utilização da microscopia de luz refletida para a identificação e agrupamento quanto ao idiomorfismo dos cristais de alita (C3S) nas imagens microscópicas de clínquer. Por meio disso propor agrupamentos manuais dos cristais, para serem utilizados no treinamento do Mask Region based Convolutional Neural Network (MRCNN), um algoritmo de aprendizado de máquinas, que tem por intuito, fazer a identificação dos cristais de forma automática. Como esperado, nas imagens analisadas, o MRCNN conseguiu realizar a identificação apenas de cristais subdiomórficos. Isso se deve a grande quantidade desse tipo de cristal presente nas imagens analisadas. Com relação aos idiomórficos e xenomórficos, devido as suas características especiais, principalmente no quesito forma, aliado a um baixo número de imagens, não foi possível realizar um treinamento adequado do algoritmo para que ele fosse capaz de identificar. Outro ponto foi a não detecção de cristais em imagens com grandes quantidades de cristais, devido a baixa quantidade de imagens. Logo, a automatização do processo de detecção dos cristais, mesmo com o baixo número de imagens disponíveis, mostrou-se uma alternativa viável, visto que tende a diminuir e facilitar bastante o trabalho humano, uma vez que após a identificação dos cristais, é possível fazer a contagem, a medição dos cristais usando outros algoritmos específicos, se treinada com um bom número de imagens. |
Abstract: | According to the Brazilian Portland Cement Association, cement can be defined as a fine powder with binding properties. In turn, clinker, the main component of Portland cement, can be defined as a granulated product, obtained by burning a suitable mixture of limestone and clay, called flour, in a rotary kiln, whose internal temperature reaches 1450°C. This work presents the use of reflected light microscopy for identification and grouping according to idiomorphism of alite crystals (C3S) in the microscopic images of clinker. Through this, propose manual groupings of crystals, to be used in the training of Mask Region based Convolutional Neural Network (MRCNN), a machine learning algorithm, which has, by intuition, to identify crystals automatically. As expected, in the analyzed images, the MRCNN managed to identify only of subdiomorphic crystals. This is due to the large amount of this type of crystal present in the analyzed images. With regard to idiomorphic and xenomorphic, due to their characteristics specials, mainly in terms of form, combined with a low number of images, it was not possible to carry out a proper training of the algorithm so that it would be able to identify. Another point was the non-detection of crystals in images with large amounts of crystals, due to low number of images. Therefore, the automation of the detection process of crystals, even with the low number of images available, it proved to be a viable alternative, since it tends to reduce and greatly facilitate human work, since after the identification of the crystals, it is possible to do the counting, the measurement of the crystals using other specific algorithms, if trained with a good number of images. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75611 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | ENGENHARIA MECÂNICA - RUSSAS - Monografias |
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