Zastosowanie algorytmów zamykania i wypełniania tuneli w komputerowej analizie materiałów na bazie tomograficznych obrazów 3D

• Autorzy: Janaszewski M. , Babout L. , Postolski M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje szybkie, oryginalne algorytmy zamykania i wypełniania tuneli dla obiektów wolumetrycznych 3D oraz ich przykładowe zastosowania w badaniach materiałów z wykorzystaniem tomografii rentgenowskiej. Pierwsze zastosowanie dotyczy aproksymacji objętości wiązadeł mostowych w popękanej stali nierdzewnej. Następnie zaprezentowano badania nad strukturą poliuretanowych pian auksetycznych. Trzeci przykład dotyczy badań nad zgrzewaniem dwóch płyt będących stopami aluminium. Wszystkie zaprezentowane przypadki pokazują przydatność algorytmów bądź to na etapie wstępnego przetwarzania tomograficznego obrazu 3D lub na etapie ekstrakcji interesujących obiektów.

EN

The article presents fast, original algorithms of tunnel closing and tunnel filling for volumetric 3D objects and their exemplary applications in materiał Science with the use of X-ray tomography. The first application concerns volume approximation of bridge ligaments in stress corrosion cracking of stainless steel samples. Moreover the authors present research on Structure of polyurethane auxetic foam. The third example concerns research on friction stir spot welding of aluminum sheets. All presented cases show usefulness of these algorithms in 3D tomography image processing or extraction of interesting objects from a 3D image.

Słowa kluczowe

PL

zamykanie tuneli; wypełnianie tuneli; obrazy 3D; obiekty wolumetryczne; tomografia rentgenowska

EN

tunnel closing; tunnel filling; 3D image; volumetric objects; X-ray tomography

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 121
• Strony: 159--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Janaszewski M.

autor

Babout L.

autor

Postolski M.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Aktouf Z., Bertrand G., Perroton L.: A three-dimensional holes closing algorithm, Pattern Recognition Letters, vol. 23, pp. 523-31, 2002.
• [2] Babout L., Janaszewski M., Bakavos D., McDonald S. A., Prangnell P. B., Marrow T. J., Withers P. J.: 3D inspection of fabrication and degradation processes from X-ray (micro) tomography images using a hole closing algorithm, in IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques. Thessaloniki, Greece, pp. 337-342, 2010.
• [3] Babout L., Marrow T. J., Engelberg D., Withers P. J.: X-ray microtomographic observation of intergranular stress corrosion cracking in sensitised austenitic stainless steel, Materials Science and Technology, vol. 22, pp. 1068-1075, 2006.
• [4] Bertrand G.: Simple points, topological numbers and geodesic neighborhoods in cubic grids, Pattern Recognition Letters, vol. 15, pp. 1003-1011, 1994.
• [5] Couprie M., Coeurjolly D., Zrour R.: Discrete bisector function and Euclidean skeleton in 2D and 3D, Image Vision Comput., vol. 25, pp. 1543-1556, 2007.
• [6] Davis J., Marschner S. R., Garr M., Levoy M.: Filling Holes in Complex Surfaces Using Volumetric Diffusion, First International Symposium on 3D Data Processing, Visualization, and Transmission, 2001, pp. 428-438.
• [7] Gaspar N., Smith C. W., Miller E. A., Seidler G. T., Evans K. E.: Quantitative analysis of the microscale of auxetic foams, Physica Status Solidi B-Basic Solid State Physics, vol. 242, pp. 550-560, 2005.
• [8] Janaszewski M., Couprie M., Babout L.: Hole filling in 3D volumetric objects, Pattern Recognition, vol. 43, pp. 3548-3559, 20ip.
• [9] King A., Johnson G., Engelberg D., Ludwig W., Marrow J.: Observations of Intergranular Stress Corrosion Cracking in a Grain-Mapped Polycrystal, Science, vol. 321, pp. 382-385, 2008.
• [10] Kong T. Y., Rosenfeld A.: Digital topology: Introduction and survey, Computer Vision, Graphics, and Image Processing, vol. 48, pp. 357-393, 1989.
• [11] Liepa P.: Filling holes in meshes, SGP '03: Proceedings of the 2003 Eurographics/ACM SIGGRAPH Symposium on Geometry processing, Aire-la-Ville, Switzerland, Switzerland, 2003, pp. 200-205.
• [12] McDonald S. A., Ravirala N., Withers P. J., Alderson A.: In situ three-dimensional X-ray microtomography of an auxetic foam under tension, vol. 60, pp. 232-235, 2009.
• [13] Postolski M., Janaszewski M., Fabijanska A., L. B., Jędrzejczyk M., Stefanczyk L.: Segmentacja drzewa oskrzelowego z wykorzystaniem algorytmu zamykania otworów, Zeszyty Naukowe AGH, Automatyka, pp. 949-948, 2009.
• [14] Postolski M., Janaszewski M., Fabijanska A., Babout L., Couprie M., Jędrzejczyk M., Stefanczyk L.: Reliable Airway Tree Segmentation Based on Hole Closing in Bronchial Walls, in Computer Recognition Systems 3, M. Kurzyński and M. Wozniak, Eds.: Springer, 2009, pp. 389-396.
• [15] Schmidt H. N. B., Dickerson T. L., Hattel J. H.: Material flow in butt friction stir welds in AA2024-T3, Acta Materialia, vol. 54, pp. 1199-1209, 2006.
• [16] Sharf A., Alexa M., Cohen-Or D.: Context-based surface completion, SIGGRAPH '04: ACM SIGGRAPH 2004 Papers, New York, NY, USA, 2004, pp. 878-887.