Zastosowanie technologii informatycznej do trójwymiarowej rekonstrukcji pittingów przez analizę
Information technology of the pitting three-dimensional reconstruction by halftone images
Mechanik nr 03/2015 - Artykuły z III Konferencji Naukowo-Technicznej „Obrabiarki sterowane numerycznie i programowanie operacji w technikach wytwarzania” zamieszczone na płycie CD
STRESZCZENIE: W artykule zastosowano technologię informatyczną do określania głębokości wżerów (pittingów). Analizowano obraz metalograficzny używając Lamber’towskiego modelu odbicia światła. Parametry modelu określono przy znanych stałych położeniach źródła światła za pomocą cieniowania i niezmiennego położenia odbiornika. Przebudowę struktury trójwymiarowej wżerów przeprowadzona w dwóch etapach. W pierwszym etapie w przekroju pionowym wżeru określono pochodną wektora normalnego i oceniono głębokości sekcji wżeru. W drugim etapie na podstawie zbliżenia pionowej sekcji wżeru zbudowano model. Przedstawiono praktyczne zastosowanie opracowanej technologii informatycznej do rekonstrukcji powierzchni 3D rzeczywistego wżeru.
SŁOWA KLUCZOWE: rozpoznawanie obrazu 3D, analiza obrazu półtonowego, głębokość pittingów.
ABSTRACT: The new information technology of determining the pitting depth by analyzing metallographic image from using Lambert`s model of light reflection is proposed. Parameters of the model defined by the known fixed positions of the light source, using shading and unchanging position of the receiver. The reconstruction of threedimensional pitting structure carried out in two stages. At the first step a vertical pitting section reconstructed in the form of vertical derivative of the normal vector, and evaluation of the pitting section depth found by accumulation of integral vertical derivative of the pitting normal vector from one of the edges. At the second step based on the approximation of the vertical pitting section, created artificial pitting model. An example of the practical application of the developed information technology for 3D surface reconstruction of real pitting is shown.
KEYWORDS: for 3D surface reconstruction, halfone images analize, pitting depth.
BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:
- Yoshizawa, T.: Handbook of Optical Metrology -principle and applications-/ CRC Press, New York 2009.
- S. Zhang, “High-resolution 3-D profilometry with binary phase-shifting methods,” Appl. Opt.50(12), 2011 P.1753–1757.
- Richard Szeliski: Computer Vision: Algorithms and Applications. Springer, New York, 2010.
- Q. Zhang, X. Su, L. Xiang, and X. Sun, “3-D shape measurement based on complementary gray-code light,” Opt. Lasers Eng., vol. 50, 2012, p.574-579.
- Song Zhang Flexible 3-D shape measurement with projector defocusing: Extended measurement range / Optics Letters, Optical Society of America April 1, Vol. 35, No. 7, 2010.
- Woodham R.J.: Photometric method for determining surface orientation from multiple images // Optical Engineering. 1980. – 19(1). – Р.139–144.
- Synyavskyy А.Т., Rusyn B.P.: The implementation of the surface microstructure reconstruction method by stereo images from optical cameras // Radioelectronics and Informatics. 2005.– № 2.– С.112-118 (in Ukrainian).
- A. Ya. Krasovs'kyy: Evaluation of residual life of the pipeline damaged by stress corrosion / A. Ya. Krasovs'kyy, I. V. Orynyak, I. V. Lokhman // Pipeline transport. – 2011. – № 2 (68). – С. 18-21 (in Ukrainian).
- J. H. Lambert: Photometria, sive de Mensura et gradibus luminis, colorum et umbrae / sumptibus viduae E. Klett, 1760.
- J. Foley, S. Feiner, J. Hughes, and A. Van Dam: Computer Graphics: Principles and Practice, Addison-Wesley. - 1997– 1175 P.
- Spence A.D., Chantler M.J.: Optimal illumination for three-image photometric stereo acquisition of texture // In Texture 2003: Proceedings of the 3rd international workshop on texture analysis and synthesis. – Р.89–94, 2003.
- Rusyn B.P.: Non-destructive control of surfaces state affected by corrosion pittings / B.P. Rusyn, N.P. Anufriyeva, N.R. Hrabovs'ka, V.H. Ivanyuk // Phys-Chem. Mech. of Mat. – 2013 –№4 –С. 90–96 (in Ukrainian).
- Rusyn B.P.: Assessment of defect depth on weld by 2D material surface image / B.P. Rusyn, N.P. Anufriyeva, V.H. Ivanyuk, O.V. Kapshiy, V.V. Korniy, R.M. Yurkevych // Radioelectronics and Informatics. – 2011. –№1–С.75–82 (in Ukrainian).
- V. I. Smirnov: A Course of Higher Mathematics, Vol. 1, Nauka, Moscow (1967) (in Russian).
