PORE PERCENTAGE ESTIMATION OF PIEZOELECTRIC CERAMICS USING CCANN AND IMAGE MADE WITH SEM

Авторами получены образцы пьезоэлектрической керамики ниобата калия натрия с концентрацией пор 10,25 и 40 объемных %. Разработана капсульная свёрточная искусственная нейронная сеть для определения процентного содержания пор по изображению. С помощью растрового электронного микроскопа получено обучающее множество примеров (фотографии поверхности и сколов подготовленных образцов). Разработка и апробация капсульной свёрточной искусственной нейронной сети осуществлена в несколько этапов. На первом проведено ее обучение с помощью метода обратного распространения ошибки. На втором - тестирование на проверочном множестве. На заключительном этапе проведено сравнение полученных результатов с результатами метода сравнения плотности материала. Показано, что данный метод можно использовать для решения задачи определения процентного содержания пор в KNN, поскольку полученные результаты сопоставимы с результатами, полученными другим методом. Установлено, что в образцах, в которых не были специально добавлены поры, также присутствуют поры (порядка 5 %). The authors synthesized samples of piezoelectric potassium sodium niobate ceramics of 10,25 and 40 pore percentage by volume. Capsule convolutional artificial neural network has been developed for estimation of the pore percentage in images. Using the scanning electron microscopy, f learning massive of examples was formed (photographs of surface and edges of so-synthesized samples). Development and approbation of the capsule convolutional artificial neural network was completed in a few stages. During the first stage, the network was trained using a backpropagation method. Secondly, it was tested by a testing set. At the final stage we made a comparison of the acquired results with the results of the density comparing method. The article shows that this method can be used the pore percentage estimation in sodium niobate ceramics because the acquired results are comparable with the results of other methods. It was found that the samples where the pores were not made also have some pore percentage (about 5 %).