Mapping of the topography of abrasive tool cutting surfaces, with use of analyses of cast shadow distributions

• Autorzy: Bernat A.

Warianty tytułu

PL

Odwzorowywanie topografii powierzchni czynnych narzędzi ściernych z wykorzystaniem analiz rozkładu cieni rzutowanych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a method based on analyses of distributions of cast and attached shadows is presented. It is an alternative to the previously adopted Photometric Stereo method for superior task of mapping the topography of cutting surfaces of abrasives. In this method of geometric approach to the 3D reconstruction within regions of occurrence of the shadows, one spans descending height ramps with their inclinations and tilt angles in accordance to light rays,which are cast onto surface visually inspected.

PL

W artykule przedstawiono metodę rekonstrukcji powierzchni czynnej narzędzi ściernych. Wykorzystuje się w niej analizy rozkładu cieni na obrazach 2D intensywności. Opisano nowatorskie podejście do zagadnienia interpretacji rozkładu cieni rzutowanych, oraz częściowo cieni dołączanych, zawartych w obrazach 2D powierzchni. Obrazy 2D otrzymano w wyniku akwizycji danych, w etapie inspekcji wizualnej, dla ukośnie rzutowanych promieni światła. W metodzie tej, w miejscach występowania cieni generowane są zstępujące rampy wysokościowe, zgodne z kierunkiem promieni rzutowanego światła. Dane wysokościowe rozpinanych ramp miały na celu obrazować występowanie w topografii odwzorowywanej powierzchni zarówno uskoków wysokościowych, jak i zboczy nierówności, o dość znacznym nachyleniu. W pracy najpierw omówiono wady i zalety podejścia radiometrycznego i geometrycznego w odwzorowywaniu powierzchni narzędzi ściernych. W rozdziale drugim, przedstawiono sposób przetwarzania danych w podejściu geometrycznym, uwzględniającym zawartość wektorowych pól gradientu.. W rozdziale trzecim, omówiono sposób reprezentacji danych tych szczytów nierówności, które są permanentnie nieprzesłonięte. W rozdziale czwartym przedstawiono przykładowe wyniki rekonstrukcji 3D dla wybranego zbioru próbek narzędzi ściernych i powierzchni syntetycznych. W podsumowaniu określono możliwe kierunki rozwoju omawianej metody rekonstrukcji 3D.

Słowa kluczowe

EN

Photometric Stereo; vector gradient fields; 3D reconstruction from shadows; cutting surface of abrasive tools

PL

metoda fotostereoskopii; wektorowe pole gradientu; rekonstrukcja 3D z cieni; powierzchnia czynna narzędzi ściernych

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 5
• Strony: 448--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wzory

Twórcy

autor

Bernat A.

• Fine Mechanics Division, Mechanical faculty of Engineering, TU of Koszalin,

Bibliografia

• [1] Bernat A., Kacalak W.: Ocena cech stereometrycznych powierzchni narzędzi ściernych na podstawie danych zawartych w obrazach tych powierzchni, rozprawa doktorska, Wydział Mechaniczny, Politechnika Koszalińska, październik 2010 r. (PhD thesis).
• [2] Bernat A., Kacalak W.: Problems In Derivation of Abrasive Tools Cutting Properties with Use of Computer Vision, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007, 7nth Int. Conf. on Mechatronics, Warsaw 19-21 Sept. 2007.
• [3] Bernat A., Kacalak W.: Problems of estimation of stereometric parameters of cutting surfaces of abrasive tools with use of Photometric Stereo, to be published in ATMiA.
• [4] Bernat A., Kacalak W.: Estimation of stereometric parameters of cutting surfaces of abrasive tools in Photometric Stereo approach, with examples of samples of abrasive tools virtually illuminated, to be published in ATMiA.
• [5] Smith M. L., Stamp R. J.: Automatic inspection of textured ceramic tiles, Computers in Industry, p. 73-82, (43), 2000.
• [6] Pernkopf F., O’Leary P.: Image acquisition techniques for automatic visual inspection of metallic surfaces, NDT&E International p. 609-617, (36), 2003.
• [7] Smith M. L., Smith G., Hill T.: Gradient space analysis of surface defects using a photometric stereo derived bum map, Image & VC p. 321-332, (17), 1999.
• [8] Woodham R. J.: Photometric methods for determining surface orientation from multiply images, Optical Engineering, (19), 1, 1980.