Optische 3D-Messverfahren nach dem Prinzip der Streifenprojektion ermöglichen berührungslose, materialunabhängige Erfassung und Digitalisierung der 3D-Konturen von Bauteilen. Im Gegensatz zu den gängigen mechanischen Verfahren können mit optischen Verfahren die topographischen Parameter von Objekten schnell und flächenhaft abgetastet werden. Zusätzlich lassen sich weitere feinskalierte Objekteigenschaften, wie etwa die Rauhigkeit der Oberflächen, ermitteln.
Bei der 3D-Vermessung mit strukturiertem Licht wirft ein Projektor ein Muster aus hellen und dunklen Streifen auf das Messfeld, welches mit einer CMOS-Kamera nach dem Prinzip des Triangulationsverfahrens aufgezeichnet wird. Hierzu wird die Kamera unter einem definierten Winkel zur Projektionsachse geneigt angebracht (Bild 1). Jegliche Änderungen in der Streifendichte und in der Streifenform enthalten dann die Informationen über die 3D-Gestalt des untersuchten Objektes.
Für die Zuordnung zwischen einzelnen Punkten des Messvolumens und den Raumkoordinaten müssen die hell-dunkel strukturierten Lichtstreifen codiert werden. Dies realisiert man durch die Überlagerung eines cosinus-förmigen Intensitätsprofils nach dem Prinzip des Phasenschiebeverfahrens aus der Interferometrie. Man erhält dann die Bildaufzeichnung einer gefalteten („wrapped“) Phasenkarte, die sich mit Hilfe geeigneter Algorithmen beim “Phase-Unwrapping” wiederum in die Topographie zurückrechnen lässt. Streifenprojektionsverfahren werden vorzugsweise in der Medizin und Zahntechnik angewendet, sie erobern aber in zunehmendem Mass auch industrielle Einsatzgebiete, etwa beim Design-Prozess für neue Produkte („Reverse Engineering“). Insbesondere in der Automobil- und Flugzeugindustrie werden sie zur Formkontrolle von Werkstücken und Werkzeugen eingesetzt, da die optische 3D-Vermessung in ihrer Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit von den vorhandenen taktilen Messmethoden nicht erreicht wird.
Die Anwendung erfordert eine schnelle hochdynamische Kamera mit einer guten MTF. Daher werden in diesen Applikationen die CMOS-Kameras MV-D1024-80-CL-8 und MV-D1024-160-CL-8 von Photonfocus eingesetzt.
Auf einen Bllick:
- Dynamik: Hohe Kontrastauflösung bis zu 120 dB mit LinLog Technologie.
- Auflösung: Mit 1024 x 1024 Pixel mit 10,6 ?m Pixelgrösse.
- ROI: Region of Interest (ROI) und Multiple Region of Interest (MROI) ermöglichen, ausgewählte Teilbereiche einer Szene zu erfassen.
- Shutter Mode: Aufgrund des Global Shutters sind Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit Belichtungszeiten im ?s-Bereich möglich.
- Bildrate: Hohe Bildrate von bis zu 75 bzw. 150 Vollbildern pro Sekunde.
- Abmessung: Kompaktes Gehäuse von 55 x 55 x 46 mm.
- Schnittstelle: CameraLink base.
Direkt-Link zu den Photonfocus CMOS-Kameras:
http://www.rauscher.de/...
RAUSCHER
Johann-G.Gutenberg-Str. 20
D-82140 Olching
Telefon 0 81 42 / 4 48 41-0
Fax 0 81 42 / 4 48 41-90
E-Mail: info@rauscher.de
www.rauscher.de
Bei der 3D-Vermessung mit strukturiertem Licht wirft ein Projektor ein Muster aus hellen und dunklen Streifen auf das Messfeld, welches mit einer CMOS-Kamera nach dem Prinzip des Triangulationsverfahrens aufgezeichnet wird. Hierzu wird die Kamera unter einem definierten Winkel zur Projektionsachse geneigt angebracht (Bild 1). Jegliche Änderungen in der Streifendichte und in der Streifenform enthalten dann die Informationen über die 3D-Gestalt des untersuchten Objektes.
Für die Zuordnung zwischen einzelnen Punkten des Messvolumens und den Raumkoordinaten müssen die hell-dunkel strukturierten Lichtstreifen codiert werden. Dies realisiert man durch die Überlagerung eines cosinus-förmigen Intensitätsprofils nach dem Prinzip des Phasenschiebeverfahrens aus der Interferometrie. Man erhält dann die Bildaufzeichnung einer gefalteten („wrapped“) Phasenkarte, die sich mit Hilfe geeigneter Algorithmen beim “Phase-Unwrapping” wiederum in die Topographie zurückrechnen lässt. Streifenprojektionsverfahren werden vorzugsweise in der Medizin und Zahntechnik angewendet, sie erobern aber in zunehmendem Mass auch industrielle Einsatzgebiete, etwa beim Design-Prozess für neue Produkte („Reverse Engineering“). Insbesondere in der Automobil- und Flugzeugindustrie werden sie zur Formkontrolle von Werkstücken und Werkzeugen eingesetzt, da die optische 3D-Vermessung in ihrer Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit von den vorhandenen taktilen Messmethoden nicht erreicht wird.
Die Anwendung erfordert eine schnelle hochdynamische Kamera mit einer guten MTF. Daher werden in diesen Applikationen die CMOS-Kameras MV-D1024-80-CL-8 und MV-D1024-160-CL-8 von Photonfocus eingesetzt.
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