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3D aus Neigungsdaten

Bei der Bewertung der 3D-Gestalt können nicht nur 3D-Punkte verwendet werden, sondern auch Neigungsdaten. Thema der Forschung ist hier die Kombination von photometrischem Stereo und Deflektometrie.

Bild: Fraunhofer IOSBBild: Fraunhofer IOSB
Oberflächenrekonstruktion mittels photometrischen Stereo am Beispiel eines Papiertaschentuchs

In manchen Anwendungen wie z.B. bei der Vollständigkeitsprüfung oder bei der Bestimmung der Farbe bzw. des Spektrums steckt die Nutzinformation unmittelbar in den Helligkeitswerten des Pixels, so dass eine Erfassung der räumlichen Gestalt nicht erforderlich ist. Ist aber die Geometrie des Prüfobjekts von Interesse, so bieten sich gleich mehrere Möglichkeiten an, um an diese zu gelangen. Neben Stereokamerasystemen und Time-of-flight-Kameras, die eher in der Robotik und beim automatischen Fahren üblich sind, werden in der automatischen Sichtprüfung besonders Projektionsverfahren mit aktiver Beleuchtung verwendet. Allerdings sind Projektionsverfahren nicht die erste Wahl, wenn kleine Neigungsunterschiede auf der Prüfoberfläche von Interesse sind. Der Grund dafür ist, dass zur Bestimmung der Oberflächenneigung die Höhendifferenzen benachbarter Oberflächenpunkte berechnet werden müssen, was mathematisch einer Ableitung entspricht und daher anfällig gegen hochfrequentes Rauschen ist. Nicht selten liegt auch die Rauheit der Oberfläche selbst schon in der Größenordnung der gesuchten Abweichungen, z.B. bei Rohblechen, die später lackiert oder beschichtet werden sollen.

Karlsruher Institut für Technologie

Dieser Artikel erschien in inVISION 5 2018 - 30.10.18.
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