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

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.

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.