(a) 3D Cover-knob (b) 2D chrome-plated parts(a) (b) (c) (d) (I) Measured images (II) Binarized...

15

Transcript of (a) 3D Cover-knob (b) 2D chrome-plated parts(a) (b) (c) (d) (I) Measured images (II) Binarized...

  • ������������ ����� �� ������������������ ����������� ��� ������ ���� ����������� ����� ���� ������������� ��� ������ �� ���� ���� ��� �������

    ������������ � ���� ����� ������� �� ����������

    ��������� ���� �� ������ �������� �����

    ����� ������� ������ �������� ����� ����

    ������ ������ ��� ������ ������

    ����������� � ��!����� "�#�������#$%!�&!� '��(��&��% � $��!�#%

    ��� )�����#�*� $����*���!� $%!�&!� �����+�� ,����� -!��#. �*�/�*�. ��%�*��0�&1��1���1��12�

    ���! � ��������� ������� ��/ "�#�������#�!��%��# 3�#�# '��(��&��%

    �1 4� ������# ������ 5�/� )����� ��6 ��&������ �!��%��# ���+�� 71 51 �!������&!�8��#��0��41��

    �������� ���� ���� ������ �������� ���

    ��������� ������ ��� ��������� ���������� ���������� ������� ��� ������ ����������� ���� ������� ��������� ��� ���� ����������� ������� ���������� ���������� ������� ������� �� ���������� ���� ������������ �� ������� ��� ������ ������� ���������������� �� ��� ������� ���������� �������� ����� ����� ��� ����� ��� ���������� ����������� �� ������ ��������� �� ��� �������� �� �������� ����� ��� �������� ������������� ��������� �� ����� �� ����� ���������� ��������� ��� ������ ������ ���� ���������� ���� �������� ��� ��� ���� ��� �!���������� �� ���� ������ �� ����� �� ��������������� ���������� ����������� �� ��������� � �������������� ������� ��� ����� �� ����������������� ����� �� ��� ���������� ���� ����� �� �� ���������� ��� �"�������� ������#����� ������ �� ���� ������ ��������� �� ����� � ���������������� �������������� $"��������� ��� �� ���� ������#�� ���� ������ ��������� ��� �� �������� �� ����������� ��������� ������������� ���������� ��&������� ������ /�������� ������� ��9������ 5�9������/�� 3�#!� &���� �&����� �������� ��&������ &%&���

    �� ������������� ����� ������� ��������� ������� ��� � �������� ������� �������

    ������ ��� ������ ������ ��� ����� ���������� ����� ������� � � � ������ �� ������� ���!������ "����� ��� ��� ����� !������ � ��� � � ��������� ����� #����� � �����

    ������� ��������� ������� ������� ������� � � ���� �� � ��� ��$�� ������� � ��� � "��%� ���������� "� ���� ���� ���� ������ ����� ������� ��������� &�'�( ������� )������� ������� � � ��� ���������� � ����� � �� ���� �� � � ������������ �� ��

    ������ ������ � ����� ������ � "� � ���� ������ � �������� ��*������� ������������ ������ �� �����!����� � ��� � ������� � ���� $�� �*��������� ������ �������������� ������������� ��� � ���� � ����� �� ������ ���������� � �������� ��������� ����!�������

    ) ����� � � � � ��" ������� ����� ���� ���� ��� ���� �� �� ��� � ������� � �+���� "���� �� ��������� � � ������ �� ��� � ������� �� � ������� %��� � ��� � ������ ���� ����� � ������ ������ � �'� ������ �� �����,�� ��� ��� ����� � � ������

    ����� -�� �.� #����� � ��� ������ ����� � ������ ��� ���� �� � ������ ������ �+ ����� �� � ��� ��� ����� � � ��� ������ ������ ���� ���� �� ���� �� ������������ �/������� ����+� ������ 0���� ������� ���� ���� ���� �� � �� "���� �� �� ��� ������ ���� � � ����� � ���� �������+������� ���� ��� ������ ������� 1 �

    ���

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    (a) 3D Cover-knob (b) 2D chrome-plated parts

    ���� �� 2/����� � ��� ��+������ ���� ���� ��� �'� ����� ������

    �������� 3�������%��� �� ��� -4. � �������� � ������ ���� ���� ��� � ���������������� "���� ���� ����� � ������� ��� �� � 5��� ���� ������ ��� � ���� ���� � ������ � � ������,� ��� ��������� ����� 6�� �� ��� -7. ������ � ������ ����"��� � �� �������� ����� � ���+� "�� ����+������� �� �� ���� ��� " ��� ���� ��������� ���� � �� ������ ��� � ���� � ����� )�� ������ ���� �� � �� ����$������ �� ���� ��� ����� ������� ������� � �� ����� � "����� ���� ��� ��������� � ������ ������ ������� � ������ ������� ������� � �� � ��� ������ ������� "�������� � ��"�� �� �� ���� �� �� ����� ��� ��% ��� ���� � ���� � � ��� �*��� ������� � ��� ����� ����������� )�� � ������ ��� ������ ������ � � ����� � � �+���/ ��� ������ �� ������ ��� � ����� ������� � ��� � ���� � ��� � ����/ ��� �������1���� � � " �" �� � � ��� ��+������ ����� "���� "��� ��%�� �� � ������� ����� �+����� ��� �/�����5� ��� �� ��+����� ��� ���������� ��� ��������� )�� ����� �����

    ��� ����� ��� �*��� ��� �� ������ ������ ��� �'� ������ � ���� �+��%� �*���

    ������ ���� ��� ��������� ' �� ������� ������� � � �������� � ��� �� ������� "� � � � %� " "������ ����� ��� ������ �� ���� ����� ��� �� � � ������ � � ��������� � � ������ ��� �� ����������� ��� � �� ��� ��,���� ����������� � � �� � ���� ������� ���� � �� �'� ������ �������

    8� ���� � ���� �� ��� �� ����� ��� ������!�� �� ��������� ������ ���� � ���� � �� � ������� ���� ��� � ���� �������+������� �������� ����� 9��� ������ ���� ��������� ������ ����� '����� �� ��� -:� �. �� � �� � ������� ������

    ����� �� "���� ��� ������ ���� � ������� "���� ��� �*��� � ������ ��� � � �� �� � *�/��� �� ����� � ��� ���% ����� 8� ������ � ���� ������ � ���� ������� � �

    ��� ��� ������ ��� ������ ��� ��"�� �������� �� ���% ���� ��� ����� �� ����� �

    ��; �� ������ ��� ������ ������ ������ � �� ��������� ���,� �� ��� -

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    )�� ������ ���� � ���� ����� ��� � �� ��� � � ��� �� ' �� �/�������� � �'������� ������ ��� � ��� ��+������ ����� ������� ��������� ������ &��������� ��������� � ��� ��+������ �#'( ���� "��� ������� �� ��� �� ����� )�� �/��������

    � "�� ���� ��� ���� � ��� �������� ������ ������ � �'� ������ ������ ��� ������� ���� "� � ��� � ��� ���� ��� � ���� � � ��� ������ "���� "� �/������� �� ���

    �������� ���� ��� �������� �� � � �� � ����� � "����� ����� ��� ������ � ��� ���������� � ��� ���� ���� � ���� ��� ����� � � ��� ����� )�� � ������ ��� �������� � ������� ������ ���� ����������� ����� ��$����� ���� ���� ������� �� ��� � ��� ������ � �������� ����� �� "���� ��� ������ ��� ��������� "��� ��� � ����� �������� ��� � ��� �����������

    8� ��� ������ �� ���� � �� ��� ������ � ��� � ��������� � ��� ������ ����� �

    ������� � ����� �� ��� �����+������ ��� ������� � � ��� � 5�� � �������� ��� �� �����,��� � ���� � � ���� ���� � ��� � �� ��� ��� � �������� ������� � ����+� �� � �� � ��� 1������� ��� ������� � ����� ������� �� ��� � �������� ������� ������ �� ��� � �5���� �� ��� �/�������� ��� ��� ����� ����� ��� � "�� )�� ��+������� � ��� ����� � ����,�� � � �� "� 8� ��� ��/� ���� �� �� ��� � ������� �

    ���� � ���� ����� ��� ��� ������ ���� � �����"��� � ��������� ������� � ����� ��� � ��� �����,��� � � ������ ���� ��� � �������� ���� � ��� ������� � � ���

    � �������� �� '���� � 4� 1������� ��� �� '���� � 7� ��� ���� � � ���������� ��� ��+������� � ��� ������� � � ��� ��� �� � ��� ��� ����� �� '���� � :� �� ������� ������ "��� �'� ������ ������ � � �����,��� � � ��� ���� ���� ��� ��� ���������� � ���� ������ � �� ������!�� � �������� 1������� �� '���� � �� "� ���� ���� ����� � � ��� ������

    �� ������ �� � � !�"��� ��"#������ $"��% &�� �' ���' $"��%� ����� ������� �������� � ����� ������� � ���� ��� ��� ��������� � ������ ������� � ��� 5������ ������ ��� ���� ��� ������ ���� ��� �� ������������� ��� ���������

    ���� !�"��� ��"#������ "$"��%� � �������� � ��� ��� � ������� � ���� �� � ������� ������ ���� ��� �������� �� 1���� � ��� 4 -@.� � � � "� �� ��� 5������� ��� � ������� � ���� � ��� � � AA� ������� � ������ ���� "��� � �� ����

    ���� ��� � ��� ����� � � �������� ��� ������� � ������ )�� ���� ���� ��� ��������� �������� ����� ��� ������ � ��� ������ "��� ��� ������+� +������ ������� ���"��� �������� ��� ��� ���� ���� ���� 44 -��. ��� ��� ������+� +������ ������� ���"��� �������� ��� ��� ������ ���� :: -��.�

    1 � ��� ������� "� �� � ��� � � � ����� �� �� ������ � ����� � ����� ������� 8�� � ����� �� � ��������� ��� ������ ������ � �� ��� ������������ � �% ������������ ���������� �������� � ������ ������� ������������ ��� ��� ��������� � �� ��� ��"��� ������ � ���������� � AA� ������ "���� �� ���� �� >+��� ��� ���� ���� "�

    � ����� �� � 5/�� � ��� � ��������������� �� �� ��� " �% ������

    ���� ��&"����' �������%��� &�� ������ ��"#������ #��������� 8� �� ��������� ����� ��� � ������� � ���� � �� � ���% � �� )�� �*��� � 5/�� �� ����� � ��� " �%������ B���� ������� ���������� � � ����� �� ��� � ���� � � ��� �*��� ������ ������

    � �� ������ ����� 8� ��� ������� �������� "� ������ ��� �*��� � ����� ��

    �������������� � ��� ������� ������� ��������� ��� � �� � ��$����� ����� � � "� ��1���� �� ��� ������ ������� � �� ������ � ���� ���� � � �� "� 1���� �� ��� ������!����� � ���� � �� & � � ��( ���� ��� �������� �������� �� � ��� �*��� ������������� � �� ��$����� ��������� ������� � �� ����� '�� ��� ��� ������� �� ��

    �� �� ������� ���� ���� � ��� �� ��� ������� ������� � ��� ������� ������ �/���

    �������� �������� �� ��

    ��� ��� ������ ��� ����

    ����� ������� �� � �������� ���� ��� ��������

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    Light

    Light

    Light

    Light

    ���� �� )�� �������� ����������� � � ��� ��� � ������� � ���� -@.

    light

    light

    table

    light

    camera

    light

    table

    550[

    mm

    ]

    ���� �� 0�������� ���� � ��� ���� ���� ��� ������

    �� � ��� ����� ���� �� ��� � �����+���� ��� ������� � ���� � -�.� C�/�� ���

    �������� ���� � �������� � ��� � ��+��� ��� ��� ��� ��� ������ ��� �/��������� � ������ �������� ������� ��� � ��� � � ������!�� -��.� 1������� ��� ���� ����� ��� ������� � ����� ��� �� ���� ��� ����� � � "������ ����� ��� ��� ������

    � ��� ������ ��� ���� ������ -@.�

    ��4� �' ���' "$"��%� )�� �� ��� � � ������� ���� ���� � ������� � ����� � �������������� � ��� �'� ������� ��$����� �*��� ��!���� ��$����� ������ � ����� �� ��� ���+������ ���� ���� "��� �$��� ���������� ������ � ��$�� ���� ����� "���� �� ����

    ������ ���� �� ���� �� ����� ������� �� ��� ��������� ��� " ��� ������ ������ ����$��� � ������� ������� � -��.� )�� �*��� �� ��� ����� ������� ���� �� � �������������� � "��� "��% ��$�� ������� � -�4.� ������ � ��$�� ������� ��� ���� ����� ������ � ��� ���� ����� �� ���� �� ����� )�� ���� ���� � ��� � � ��5��� �� &��� ��(� �

    � "� �� 1���� 4� "���� �� ��� �� ��� �������� ���� ��� �� ��� �� ��� � ��, ���� �����)�� ��� ������ ������� ������� � �� � ��� ������ ��� ������� ��� �������

    � )��

    � ��� ����� � � �������� �*��� "��� ����� ������� � ������ ������� 8� ��� ��� �������� � ����� � !���� ?2� "��� "���� ���� ��� � ������� � ����� ������� ����"��� �� �������� � ��� � "��� �� ����� =��� �/�������� "��� �'� ������ �������

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    ��� � ��� ��+������ ������� � " ���� ��� ������ � �� �������� ��� ������� � ������"��� ��� ��� ����� ��� � ����� �� ��� ���� �������� ��� ��������� ������� �� � "+����� ������� ������� � �� � �'� ������ ������ ���� � �� � �������� �� ���� ��� ����� �� � � ���� �� ��$�� ���� ����� 0� ��� ���� ����� � ������� � ������ "�������� ��$����� � ������ ���� ��� � ���� � ��� � � �� ����������� � � ����� �� �������� �� )��� �� ��� ������ ������ ���� � �� ������� � ������� ��� � �������� �� � �

    ���� ���� � �� �'� ������� ' � � � "� �� 1���� 4� ��� ������ ���� �� ����

    �������� ������ �� ��� �� � �� ��� � ������� � ����� � � �� � ���� ����

    ��� � ����� � ����� "� ���%� )�� ���� ���� ��������� � ��� ���������� � ������+��� ���� �� ��� ����� � �� �� ������� ��� ����� ����� )��� ������ ������ � ���� � ����� ��� ������ �� ������ � ��� �*��� ����� ��������� ��

    4� � ��%����&( �%�(&���� �(&����% ��� �#��%�)&���� �� �' ���' $"��%�C�������� ������� � � � ��/����� ��������� � � � � �������� ���������� ��� � �����+�� � ���� ����"��� ��� ��"��� ���� � � ������ ��������� ��������� �� '������������ ��� ��� �� � �� ���� ����������� ��� ��� � ������� � ���� ����� �+��5������ ������� ��� ��������� ���� ��!����� � ���� ��� ����

    ����� ��������� ���� � ������� � ����� 8� ��� ���� �� "� "��� ������ � ��������� ������� � ����� ��� �����,� ��� ������ ���� �� ��� � �������� ���� � ��� ������� � � ����

    4��� ��������' %�� ��� 1 � ���� ���� ��������� ������� � � � � ������� ������+�� ���� � ��������� ������ �� ��� 5��� � � ������ ������ ��� �$������� ������������ � ��� �� ������� ��� �" %���� �� � "���� � � � ��� �������� ���� � ����� ����� ��� ��� ��������� � � ��� ������ ���� �� � ��� ���� ����� ��� ��� ���� �

    � � ��� �������� ���� � "���� � ����� ��� �����+������� � �� � ��� �*��� ��� ���

    ��� ����� "��� � "��� � ��� ��������� � � ���� �� � ��� ���� ����� 8� ��� �������� ���� ������� �� �� ��� � ������� � ���� ���� ���� �������� �� � ����% � /��� "���� ������� � $ ��� ����� "��� �� ��� � / ��� �����

    ��� ��� ������� ��� ����� ��� �� �/���� � � ��� ������� � ���� ���� ��� ������� � �� � ��� ����� �� �������� �*��� ������� )����� ��� ��� � ��� �������� ���� � � ��� �� ��� �����

    )�� ������� � ������������� � ��5��� � ��� �� ������ � ������� � ������ ��� ��+����� � ������� � "��� ��� ���� ������� �� � ��� ���� ���� ������� ��� �*��� ���������� �� "��� ���� ����������� �������� � ��� �������� ��� ��� � ����

    � ��� �*���

    ������� )�� ������� � ������������� � �/���

    �� �� � ��+������� ��� ���������� �������+�� � ������ � ��1( -�7.� )�� #��1 �� � � ��� � ��� �*��� ������ ������ � �����+������� � � ��� ������� � ��� ���������� ��� � ��5��� � ��� ���� � ��� �������� ���� �������� ���� �� � ��� ���������� � ������� � ��� ��� �������� � ��� �������� ���� � ��� ���"�� ������� �� )�� ������� � � ��� � �������� � ��� �� ��� #��1 � �������� �� �� ��� ��������� � � ������ � ������ ������ &A3( ��� � ������ ��� � &AD(�8� �� �������� ��� ������� � � ��� ��� ������� � ��� � ��� �������� ���� � ��� ���

    ������� � ����� �� � ��� ������ ���� � ����

    4��� ��*������ %���("� ������� � $ �������� ������ � ��$����� �� � ���� $ ��� +� ��� � ������� 8� ��� ��� � ��� ��� � ��� � &����������( ��������� ��� � �� "��� �� �������� ���� ������� ���� ���� � �������; �( ������� ������� � ���� ������ ��� $ � ������ "���� � ������ ���� ��� "�������� � ��� �������� ����� �( ��$�� ������� ����� �� �������� �" � � �� ���� $ � � �� ������� "���� � ��� � �������� �������� �,� ���� ��� "�������� � ��� �������� ����� 4( ��$�� ������� � ���� � ��$������ � ��� ������� "���� � ��� � �������� � � ������ �� �,� ���� ��� "�������� � ����������� ����� B������ ��� �������� ���� ������� ��� ��� � �� ��������� ������ �� �

    ���� ���� �/���� "��� ��� ������ � ��� �*��� �� � ���� ��� �������� � ���� � ����

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    N

    VL

    ���� � )�� ���� � ������� � ������� � �� ��� ������� � � ���

    ����������

    �� ����������

    ��

    � �

    ���� !� '�������� � ��� ��$�� ��� ������� � �� ����

    �!�������� � ��� "�������� � ��� ����� 7( ��$�� ������� � ���� 5�� ���������� ���

    ������� ��� ���� ������ ��� ������ ����� � �������� � � ������� � "��� � � ��� ������&������( � ��� ����� � ��� ���������� ���������

    8� ��� ��� � �������� ���� $ � �������� �������� ����� � � � ���� �������� )�� �

    ������ ��� �������� �������� �� � �������� ������ �� ��� �������� 5��� � ��� ���� �

    � ����� �� � ����E ?�" ��� ��� ���� ���� � ����� ��� ������ 1������� ��� ������� � $ ��������� ������ � ��$����� �� � ���� $ � ���������� ������� 1 � �� ����� ��� ������� �

    ���� ��$����� � ����,��� � �� ������� 1 � ��� ����,�� �������� ����� ��� �������� ���� $� �������� ������ � ���� ��� ����,��� "���� ��� �������� ���� $ �� ��� � ��� � ������� � ����,��� � �� �� ��� � � ���� � � � �� �������� ������� ������� ������� � �

    ���� �� � ��� ��$�� ������� � � � "��%� = �� ���� ��� ��� ����� ��� ���� ������ � ������� ������� �� 8� ��� ����� ������ ��� "� � ����� ��� �" ������� �� �� ����� ������ ��� ������� ������� � � ��� 5�� ������� � ������� ��� ��$��������� � � ��� �� �� ������� � �������� ������ ��� �#' ������ � � �������� ��� ��+������ �������

    1���� 7 � " ��� ���� � ������� � ������� � �� ��� ������� � � ���� "���� ���������� � � ���� � ��� �� ��� ���������� � ������� �� ��� ������� � � ���� � ! ��� ��

    ��� ���"�� ������� �� ��� ��� ������� � � ���� � � ��� �� � ���� ������� � �� � ���� � ��� ������� ����� �� � �

    ���� ���� ���� � � ����� ��� ���� ���"��� ���� � !��� ���� � � 8� ������ �� �� � ��� ���� ���"��� ���� � � ��� ���� � � �� � ��� �������"��� ���� � � ��� ���� � !� Æ � ��� ���� ���"��� ���� � � ��� ���� � ��

    )�� ������� � � �� ���� �������� �� � ��� �*��� ������ �� ��� ����� � � "��� 1���� :� ��� ���� /������ � � �� � ��� ������� ������� � � �� ���� �� ������ ��$�� ������� � � �� ���� ��� )����� ��� ��� �������� ���� �������� � ��� �*���

    ������ � ��� �� �/���

    �� � ��� � �� "�� �/���

    � ��

    � F �� G �� &�(

    4����� ������ ������� �������� �� ������� ������ � � � "� �� 1���� :� �����$�� ������� � � �� ���� ��� �

    ���� � �� ��� �������� � �� ���� �������� ����� �������� ���� "���� ��� ��$���� �������� �� ��� ������ �" � � �� ����� )��

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    �������� ����� ������ ��� � �������� ���� ����� ��� � ������ �� ���� �� �������� �� ���� ������� ��

    1 � � ��$�� ������� � � ���� ����� � ��� ?������ � ���� "���� �

    ��� ��� �������� � ��$�� ������� � � �� � ��� ��� � ��� � ��� � ��� ���� ���"��� ��� � ���� ������� ���� ��� ������� � � ��� ���� ����� ��� � "����� ���� )�� � �� "�� 2!���� � &�( � "

    ?������E � ����

    �� F �� ��/ &�� � ( &�(

    "���� �� �������� ��� �������� � ��� ��$�� ������� � � �� ���� ��� �� ��$�� ��+�������� � ������� 9��� ��� ���� ���"��� ��� � ���� ������� �� ��� ��� ������� � ���� ���� ���� �/���� @ -��.� ��� ������ ��� �� ���� � �+��������� � ��� ��� "�

    ���� ��� � ��� ��%� � ������� ������ 8� ��� ���� �� � �������� "��� ,�� �� ��������� � ��/�

    4����� ������ ������� �������� �� ������� ������ )�� ������� ������� � � �+� ���� �� � �� ����� �� "���� �� ������ ��� $ � ������� "���� � ������ ���� ���"�������� � ��� �������� ����� 9��� ��� �*��� ������ � � �������� � ��� �������������� � � ������� ������ ��� �� ��� ������� ������� �� 8� ��������� � "����� ���� ��������� ������������ �/�� � ��� ������ � ��� �*���� ������� ������� �� � � � "� ��1���� :� �� � ���� " ��������� � � ������� ������� �� )����� ��� �������� � ����� �

    ������� ������� � � ������� ��� ���� � � ��� � ���� ���� � ��$����� ���� � �������� �� � ��� ������������� ������� ������� � � ��� ������� ��� H� � � ��� -�:.��� ��� ) ������+'���� " � ��� -��.� A ������ � ��� H� � � ��� "���� � ����������� � �/��������� ��� ) ������+'���� " � ��� � � � ��� ���� ���������� ���� ����

    ��� ������� � ������������� � ��� �*��� ������ ���� � ������� ������� )�� ������$������ � ���� � ��� ������ "��� ��� �������� ���� �� � ����� 8� ��� ���� ���) ������+'���� " � ��� �� ���� �� ��� ������� ������� �� ��� ��� ���% ���� ��� ����� ���� ���� ��� ������� ������� � ����� )�� ���� ��� � � ������ $+���������� � ������� �� ���� ����� ������ )�� ) ������+'���� " � ��� ��� �� � "� � ���� �� "�� 2!���� � &4(;

    �� F��

    � ���/�

    ��

    �

    ���

    �&4(

    "���� ��������� �� � ��� ������� ������� � � ������ ��� �������� ��� ������� �����+������ � ��� ������� ��� � ��� ���� � ����� ����� � ���� �� � � �� ��� ������� ��H�������� � �������� ��� � ��������� � � ��� ������� ������� � � �� ���� �� ��� ���+���� ������� �� ��� ��� ������� ������� � � �� ���� � ������ ������ ��� �� ��� �

    ��� � ����� � ������� 8� �/���

    � � &4(� ��� $+������� ��� �� ���� ����� "��� ������� �� � �������� ���� � ������ ������ ��������� �� � ���������� ��

    ��� ��� 8� ���

    ����� �� ���� � � � ���� ���� ��� ������ ������� � ������������� � ��� ������ �+*���� )����� ��� ��� ) ������+'���� " � ��� � ��������

    4�4� ���%���$ �� � � %�&"���%��� �+,���� 8� ���� � ������� ��� ������ � �������� � �� "� ���� � %� " ��� �*���E ������ ����� ����� ��� � ������ ���� � ��� �*��� ��� �� ������� �� � �����+������ ��� A�� ���� � ���� � ���� ���� � ������������ ��� ���� � ��� �*���� 1���� �&�( � " �� �/����� � ��� ���� � ���� � ��� �*��� � "� �� 1���� �&�(� 8� ���� � ����� ��� ��� ����� � � ��� � ����� �� ������������ � � ��� ������� � � ���� ��� �����+������ ��� &4�( A�� ���� ���� � ��� ������� ��� ��� '���� ?��� ����� &')?( 5�� � ����� "���� ���� /������� ��������

    ��� 4� ���� ������ �� � �� � ���� ������� ������� 0� ��� � �� ������� �� �

    ���� ���� ��� �������

    ���� ����� ������� �� ������� ������� �� ���� �� �������� � ��" ������� �� "���� ��� �������

    ����� ������� ��� � ��$�� � ������� ��

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    (a) Vector data format (b) STL format

    (c) Object surface and posture

    ���� "� 4� A�� � ��� � ��� �*��� ������

    8� ��� ����� ������ �� � ����

    ��� � ���������� ������ ��� ����� �� ��������� ��� �

    ������� ������� �� �� � ����

    ��� � �� ��� �,� � ��� ��������� ������� ����� �� ����� ���������� ������ ����� ����� �� �������

    ��� � ������� ������� �� "� �� ��� �,� � ��� ��������� ������ � �� ������ ���� ��� ������ �� ���� � ��!����� � � ������������� �� 1���� �&�( � " ��� ���� ���� � ��� �*��� "��� ��� ������� ')? � �����8� ������ �� ��� �*��� ������ ������� �� A3 ��� ')? � ���� � � "� �� 1���� �&�(��� ��� �*���E � ���� ��� �� � "� �� &��� ��( ��� ��� ������� � ���� �� ��� ���� ����� ���� ���

    7� �"��%&���' ��������" �� � � ��*������ ����("� 8� ���� � ������� ��� ��+������� ������� � ����� �� � � ���������� ��� ������� � ������������� � �� �*���

    ������ �� ��� ������� � � ��� ��� ��� �������� ���� �� �� � ����

    ��� � �� ��+������� ��� � ��� ������� � � ������ � ����� ��� �*��� ������� )����� ��� ����� ���� �� ��� ���� � � �������� ��� ������� � ��������� � ��� �*��� ������ ������� ������ "��� ��������,�� ��� ��� ����� ����� ���� � ��� ���� ����� ������ 1 ���� ������� � � ��� � �������� �� '���� � 4��� ��� ?������ � ��� � ��� � ��������� ��$�� ������� � � �� ����� ��� ��� ) ������+'���� " � ��� � ��� � ������ ���

    ������� ������� � � �� �����

    7��� ���&�� (�' � "����� %���(� 9���� � � ��� ���� ���� ��������� ��� �������� � � ���� ������� �� � ������ ���� ���� ��������� ��� ��� � ��� � � ��� �������� � �������� ������� �� )����� ��� ��� ������ ���� ���� �� ��� ������������� "������ ��� �� ��� � ���������� ������ � ��� �*��� ������� #��� � ��� ��� �� ��������� ���� �� �� ��� ?2� ������ ���� ����� � "����� ��� ��$�� ������� � � ������ ������� ������� � � ��� � "� �� '���� � 4�� � ��� ��� ������� � � ���� ������������ � � ������� � ���� ���� ��� ���� � �� ������� ��� "��� � � ��� ���� ����� ����� �

    ������� ��� �� ����� "� �

    ��� ���� � ������ ���� ���� � � �� � �������� � ��� ����

    ����� ��� �� � � ��� ������ ���� ���� � ��� � "� �� 1����

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    ���� #� D������ � � ������ ���� ���� �� ��� � ��� ���� �����"���� � � " ������ � ��� � ��� ���� ����

    ��� ���� � ��� �������� ���� ������� �� ��� ���� � � "� �� '���� � 4�4 ��� ���A�� ����� C�/�� ��� ���� ���� ������� � ���� � � ��� � ���� ���� � � � ��� �*���

    ������ ��� ��� ������� ����� � ��$�� ������� � � ������ �� ��� ��������� ��� ���?������ � ��� �� 2!���� � &�(� ��� ��� ��$�� ������� � � �� ���� ��� �������� ���� ������� � ���� ����� ��� ������� � � �� ���� � �������� )���� ��� ���� � ������ ��$������ ����� ���"��� ��� ������ �������

    ����� �� � ��� ������� ������� ��� ������ �������

    ����� �� � ��� �������� ���� "��� ��� ��$�� ������� �� �� ���� ��� �����������

    � F��

    ��&:(

    F ��� � ��� &�(

    #� � ������ ��� ��$����� ����� "��� ��� ����� �� ��� �� ��� ��$������ � ��������� ��� ����� �� ��� ���� "� ������ ��� ��$�� � ������� � � ������ �� �� � �� "��2!���� � &

  • �� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    ��/�� ������ � �������

    ������� � ��� � ������� ������� � � ��� ������� ����� ����������� 1������� ��� ��� ���� � ���"��� �� ��� �� � �� ����������� ����� � �� "�� �!���� ��

    �� F ��� ���� &>(

    � F��

    ��&@(

    �� ��� ����� �� ��� ��$������ �� � ����� ���� ��� ����� �� ���� ���� �� � �

    �������� ��� �,� � ��� ������� ������� � ���� ���"��� ���� �" ���� ��� ��$��������� "� ������ ��� ������� ������� � � ������ �� ��� ������ ��� �� ��

    � ���&�( �� ��� � �� "�� � ����� ��

    �� F ��� &�(

    0� ��� ���� ����� �� ��� ��$������ �� � ������ ���� ��� ����� �� ���� ���� "��� ���� � ��� ����� �� ����������� � � � ��� ����� � ��� ������� ������� ��

    &7( 1 � ��� ������ � ��� ������� ������� � �� ��� ������� � ����� ��� ��$�������� ���"��� ��� � ��� �������

    ����� � ��� ������� ������� � � �� ���� � ���

    ������� � ���� ��� ���� � ��� ������� ���� � ����������� ��� �� �� � ��

    ������� ����� �� ���� ���� ��� � � ������ �� ��� ���� ��� ��� �� ��

    � �������� �

    ��� &�(� 0� ��� ���� ����� �� �� � ����� ���� ��� ����� �� ����� ���� ���� �� �

    � ������� ���� ��� ������������� � ��� ������� ������� � ���� �� ��� ������� ����� � ��� �� �� � ���� � ��� ������� ����� ��� �� ��� � � ��� ���� ����������� � � ��� �������� ������

    7�7� �.#���%��� ��"�(�" &�� ��"��""���� 1���� > � " �� �/����� � ��� ����

    ������� �� ��� ��� �/���������� ������ � "� �� 1���� � ��� 4� "���� 1����>&�( � " ��� ���� ������� �� ��� � ����� � � ���� ���� � ��� � "��� &��� ��( F&�Æ� 7:Æ(� ��� 1���� >&�( � " ��� ���� ������� �� ��� � ����� � � ���� ����� ��� � "��� &��� ��( F &�

    Æ� �4:Æ(� "���� ��� �*��� � ���� � &��� ��( F &Æ� Æ(� 8� ���

    ��� � 1���� >&�(� ��� ������� ���� � � � � ���� ��� ������� ������� � � �� �����0�� ��� � ���� �� ��� ��� � 1���� >&�(� ��� ������� ���� �� �� ������� ��+����� � � �� ����� )����� ��� ��� ���� � "� �� 1���� >&�( "��� �� ��� � ���������� ��$�� ������� � � ������ �� ��� ��� ���� � "� �� 1���� >&�( "��� �� ��� � ������� ��� ������� ������� � � ������ �� ��� ��������� ��

    )���� � � " ��� �������� ������� � � ������ �� � �� "�� ��� ���� � � "� ��'���� � 7�� ��� 7�4 ��� 1���� @ � " ��� ������� ������� � ���� �� ��� ����� ������� 8� �� �/��������� ��� ������ � � � ��� ���� ���� ���� ��%� �� ���

    ������ ���� ���� � ��$������ � � �/������ 1���� @&�( � � ��� "���� � F �� 1����@&�( � � ��� "���� � F 7� 1���� @&�( � � ��� "���� � F @� ��� 1���� @&�( � ���� "���� � F ��� 8� )���� �� ��� ����� � ��� ��$�� ������� � � ������ �� � � � ������� � ��� ������ � � ��� � ��� ���� ���� ��� �� "� � ������ 8� � ������ ���

    ������� ������� � � ������ �� ��� ��������� � ������ � ��� ������ � � ��� � ������� ����� ����� "� �/����� ��� ��� ��������� ������� � ��� � �� ������� ������� ��� � ��� ������� � ����� ��� � ����� ��� ���� ��� ��������� � ��� ���� "��� ���� ���� ������� ����� )�� ����� � ���� ��� ���� ���� � ����� � �� ��� ��� � � F 7��� ���� � ���� ���� ��� ������� ������� � ���� � �� ����������� )�� ��� ����� ����� ������� �� ��� ��� ���� ������� ����� )��� �� ��� ������ ���� ���� � ����� � �� � �$������ � � ��� ������ � � ��� ������� � ����� ��� ��� ������ � F 7 � ��� � ��� ���� ���� �� ��� ������ ���� ���� � ������ )����� ��� �� ��� �������� ��$�� � ������� � � ������� ��� ������� ������� � � ������ ��� ��� ��������� ��

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    (a) , (b) ,

    ���� $� 2/����� � ������ �*��� ���� �������� "���� ��� �*���� ���� � &��� ��( F &

    Æ� Æ(

    ���%� �� 2������� ����� � ������� ��� ��$�� ������� � � ������

    �� ��� � ����� � � ��� ������ ���� ���� "��� ��$����� ������ � � ���� ��� ���� ����

    � �� �� �

    &�( � 7:� ��>

    �:�:&�( 7 7:� ��:

    �7

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    �� ������ � ������� ������� � ��� ��� �� ��

    � 5�� ��������� )�� ������� ������� ���� ��� �� ��

    � �������� �� ��� �������� � ��" �������� ���� �� � � �� � �����"���� ��� �������� ����� � 5/�� ���"� ��� ��� ��$����� ���� ���� ������� � -�.� )���� ������ � � � �� "� 1���� � �� � ���� � �������� �� � ��$����� ���� ���� �����+�� �� '�� ��� ��� �������� ������� � ���� ����� ���� ��%�� "��� � ������� ���� ����������� � � ����������� )�� ��� ����� � � ��� ��������� ������� � �������� �� ��� ���"���� � ���� ��������� ������� � ��� ��*����� ��/�� � ������ �� ��� ��� � ��� �� � ��� ���� ����� 8� � ������ ��� ��� ����� � � ��� ��������� ������� � ��� ����� ��� ��� "���� �� � � � ������ �� ��� ��� � ��� � � � ��� ���� ����� )��� � ��"������� ���� �� � ��� ����� ���� � ������� � ��������� ������� 1������� � ������������ � ��� �������� �� � ��� ��" ������� ����� )�� �������� ���� "��� �� ��� � �������� �� ��

    ��� � � �/������ ������ ������� ��

    � ��� �� ��� �� � ��� �� �� ���� �� ����� �� "���� ��� ������� ������� � ����� ��� ��� ��� ��� ��� ����� � � ������ � ����� ��� �� ������� �� ������� ��� � �� "+�� � ����� �; �( ��� � ��� � � ��� ������� ������� � ��� � � � � � ������ �� � ���� ���� ����� �( ��� ������� � �� ��� ��� ������ ��� �� � �5���� �� �" � � ������� 1������� ��� ���� ��� ��� �������� �������� ���� � ��� � � ������ ������� ��� �������� �������� �� � ��!����� � �/����� ��� ������� ��� ����� � �� � ��� ����"���� � ����� ������ "��� ��� ���� � �� ���� � )����� ��� ��� � ����� � � ������� �

    �������� ���� �� "���� ��� ������� ������� � � �� ���� � ��� ��� ��� ��� ����� ���+���� ��� ����� � � ��� ������ � �/�������� � ���������� � ��� �����,��� � � ����� �

    � ��� ���� ���� � ��� ��

    :��� �#��%�)&���� #��������� )�� �� ������ � ��� �����,��� � ������!�� � � � �+� "�

    &�( H��� �� ������ ������� � ������� � �� ��� ��� � �������� ������� � ����� ��� � ��� �*��� ����� ��� ��� � ����� � � ������ ���� ���� � ��� � ��� ������ ����������� ��������� ���� � ���

    &�( '����� � � ������� � � � �� ������ ���� ���� � ��� � &����( �� � ��� ������ � ������ ���� ���� � ��� � � ����� � ��� ������ � ��������� �����/ �� � ���������� � ��������� ���� � ��� )�� � ���� ������� � ��� ��������� �����/ ���

    �� � ��� ���� � ����� � � ��� ������ ���� ���� � ��� �� ��� ��� � " �������

    ��� �� � ��� ������ � ��� ������ � �� ��

    &4( ������ �� � ���� � ��� �������

    �����/� ��� ������ � ��" �������� � �����/ ����� ��� ��� � " � ��� 5�� ��� � ����� 8� ��� "��� �� ��� �� �

    ���� � ��� ����� ������ ���� ���� � ��� � � ����� � "���� ���� ���� ����� ��� � ����� �� "�� �������

    ��� ���� ������� ������� � ��� � ����� � ��� �������

    &7( 2��� ������� ����� � � ��� �������� � �����/ "��� �" � " � ��������� �� ��� �������� �� ����� ��� � ���� � ,�� "��� �� � ���������� � �� �� � ����� ���� � �

    ������� ������� � �����

    &:( A�������� ��� �� � ��� ������� ����� � � ��� �������� � �����/ ��� �� ��� ������� � ��� �������� � ����� � ��� ������ ���� ���� � ������� ��

    &�( A�������� ��� �������� � ����� � ��� ��� ������ ���� ���� � ������� � ��� �� �� ����� � � ��� ����� �������� � ����� � ��� ������ � ������� � � ����� � � ���

    ������ ���� ���� � ��� � &����(�

    :�4� �#��%�)&���� ��"�(�" &�� ��"��""���� 8� ��� ���� �� ��� ������� � ������� � � ��� �*��� ������ � ������� �� �� � �� "�� ��� �����,��� � �� ������ � "� �� ����� ��� �����,��� � � ��� ������ ���� ���� � ��� � � ���� ����� )�� ������� �� ����� � ��� �� ��� ���� � ��� �/���������� �������� � "� �� 1���� � ��� 4

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    ���%� �� ����� � ��� �����,��� � � � ���� ���� � ��� � &��� ��( ����� � ����� � � ��$����� �*��� � ���� &��� ��(� "���� ��� �*��� � ����"� ��*���� �� ������ ��� � ���� � ���� ��� ��� ��� ������� � ���� �

    5/�� �� �� F -��.

    ?���� ?���� ?���4 ?���7�� �� �� �� �� �� �� �� ��

    �: � 7: � �4: � ��: � 4�:�� F >� �: � 7: � �4: � ��: � 4�:

    �> �: � 7: � �4: � ��: � 4�:� �: � 7: � �4: � ��: � 4�:

    ���� �'� 2/����� � ��� ������ ������� � ������� � ����� "���� ��� �*��� � ���� � &��� ��( F &

    Æ� �Æ(

    ���� ��� � ��� � � ��� ������ ���� ���� � ���������� �� ��� � ��, ���� ���� �� ������ �������� ���� ��� 8� ��� �/���������� ��������� ���� ��� � ��, ���� ���� �� � ���

    ������ ���� ���� � 5/�� �� ��� � �� ���� �� F 7:� �4:� ��:� 4�: -��.� �� � �

    ���� � ��*�� ��� � ��� � � ��� ������ ���� ���� �� ��� �������� ���� �� �� ��� ���� 4+�-��.�

    )�� �/����� � ��� ����� �*��� � � A ���+%� � � "� �� 1���� �&�( ��� �� 8� ����� ��� �� � 1���� � ���� ��� ������ � ��� � � �� ������ ������ ���� /����������� ��� � ���� � ��*���� �� ������ ��� ������� � ���� �� ��� ��� � ����� ������� 8� "� � �5���� �� ������� � ���� ������� � � ��� ������ ������ � ��� �*��� �

    ���� �� 5/�� �� F -��. ��� � ����� �� F � >�� �>� � -��.� "��� ����� ������� � ���� � &��� ��( F &

    Æ� Æ(� )��� �� ��� � �� ����� "���� ��� ������� �� ���� ����� � � ��� � ���� &��� ��( F &

    Æ� Æ(� &Æ� >�Æ(� &Æ� �>Æ( ��� &Æ� �Æ(� ��� �� ������ ��� ������ � ��� �*���� 8� ��� ����� ������ ��� �����,��� � � ��� ������� �� "������� � �� � ���� �� ������ ��� ���� ���� � ��� ��

    )�� �����,��� � ����� ������� �� ��� ��� � �������� ������� � ����� �� ���

    � "� �� )���� �� ��� ��� �/����� � ��� ������ ������� � ������� � ���� ��� � "��� 1���� �� "���� � ������� ����� ��� �����,�� ������ ���� ���� � ����� � � ���� ���� &��� ��( F &

    Æ� �Æ(� � � "� �� 1���� �� ����� � � ��������� ���� � ����+��� ������� � ���� �� ��� ��� � ��$����� ���� ���� ������� �� �� � �

    ���� � �������� �����,��� � � ����� � � ��� ���� ����� 8� ������ �� � �5����� � �/��������

    ���� ���� ������� �� ��� �� �/����� � � "� �� 1���� ��� "���� 1���� &8( � " ���

  • ��� �� ���� �� ������� � ��� �� ������� ��� �� ������

    (a) (b) (c) (d) (I) Measured images

    (II) Binarized images

    )45,60(),( ooll )135,60(),(oo

    ll )225,60(),(oo

    ll )315,60(),(oo

    ll

    (a) (b) (c) (d) )45,60(),( ooll )135,60(),(oo

    ll )225,60(),(oo

    ll )315,60(),(oo

    ll

    ���� ��� =������ ��� ������,�� ���� �� ��� �� ��� � ������� �

    ����� "���� ��� �*��� � ���� � &��� ��( F &

    Æ� �Æ(

    ������� ���� ��� &88( � " ��� ������,�� ����� ��� � � � �� 1���� &8( ��� &88(�&�( �� ��� � ����� � &��� ��( F &�

    Æ� 7:Æ(� &�( �� ��� � ����� � &��� ��( F &�Æ� �4:Æ(� &�(

    �� ��� � ����� � &��� ��( F &�Æ� ��:Æ( ��� &�( �� ��� � ����� � &��� ��( F &�

    Æ� 4�:Æ(���� ��� �*��� � ���� � &��� ��( F &

    Æ� �Æ(� 8� ��� �� ��� �� � 1���� �� ���� ���

    ������� ���� ��� � ������� �� ��$����� � ��� � ��� ���� ���� � � � ������ ���� ����� ��� ��� ��� ����� ��� �� �� ������� �� ��� ���� � ����� � � "� �� )�+��� �� )����� ��� �� ��� �� ��� ���� ��� �� � �� �����,��� � ���� � "� �$������ � � �����,��� � � ��� ���� ���� � ��� �� ������ �����,��� � � ������ � ����� � "�

    ���� � �� ��� �� ��� � �� � ����� #� ��� �����,��� � ���� � ��� ��� ������� ������ �� � �5����� �� � � ������� ���� ��� ���� � � ��� ��������� ��� ��������

    ����� ��� ���� ���� � ��� � � � ���� �*��� ��� �� ��������� � � ��� � ������ ��������� ������

    �� ����(�"���"� 8� ��� ������ �� ���� � �� ��� ������ ���������� � ��������� �� ������ ����� "� 5�� ������� ��� ������� � ����� �� �� � �������� ���� � ��������+������ ��� ������� � � ��� ��� ���� �� � �� �� �����,��� � ���� � � ����

    ���� � ��� �� )�� ���� ����� ������� ��� �� � "� � � �� "�

    �( )�� ��������� ������� � ����� �� "� � �������� �� ��� �������� ���� � ��� ���������� � � ��� ��� �� "� � ����� � � � � ��� �����,��� � � ��� ������ �����

    �( )�� ������ ���� ���� � ��� ��� ��� �������� ���� � � � ������ � ��� �����+�� � � ��� ���� ���� �� � �� ��� ����� �$��������

    �� ���� � �5�����

    4( )�� �����,��� � ���� � � ��� ������ ���� ��� � ��������� ������� � ����� ��"� �� � �� �� ��� ������� ��� �� ������� � ����� "��� �'� ������ ������

    � "�� � ���� �������

    7( 1������� � �5����� � �/�������� � ��� �����,��� � ���� � "��� ������� �� ������ ����� ����� "��� ��������

    � "����� �� ��� ������ ��� ��� � ������ ������� � �� � � ��� � ������� �� ���� ����� � � ��� ���� ���� �����,��� �� 8� ������� ��� ��� � ��� ������ ������� � "����� � ������� �� ��� � ����� � � ��� ���� ���� �����,��� �� ��� ��������� �� � ����� � �� ���� � "��� �� ����� � ��

  • ������������ �� ���� ����� ������� ���

    ����������

    :�; �1 ����� �������� � &������ &������ ���#��# ��&�/ � �������#���!��&C ��������� � � (�&�� ��&������ &%&���� $/&'*�( ����� �� '����� *���� (����������(1�� ��14���4+�� �

    �1

    :�; �1 ��-�� B1 �������� �1 ����� ��/ 71 >����� ��&�� &%&��� �� /����� ���#��#� /����������/ �!��������-���� � � &������ &������ � � �� �2���� ����� ��� -����� ���������� (1����1+4��+�� �

    �1

    :�; D1 ��� �1 ��-� B1 �����/��� ��/ 71 >����� ����(� �#!���# �����/ � �!����/����&���

    ����&������� � &������ ����

    �� &������& �% ����-���� ���#��#� '������ 0������� (1�+� �1�����1�4���4�� �

    41

    :�; �1 ,1 3�� A1 A!��#� �1 ��*������ $1 �������� $1 �%�*� ��/ )1 B�2�6���� ��(����# � ��6 ��������� (�&�� /����� ��&������ &%&��� �� ���(�/ &�����