3D-Formerfassung mittels Korrelation projizierter Specklemuster

Die 3D-Koordinatenerfassung mittels Streifenprojektionstechnik ist aufgrund der Notwendigkeit, eine Sequenz von Bildern aufzuzeichnen, störanfällig gegenüber Bewegungen des Messobjektes. Dagegen reicht bei Verfahren, bei denen die Detektion homologer Bildpunkte durch Auswertung eines projizierten Zufallsmusters geschieht, ein einzelnes (Stereo-)Bild aus. Dadurch reduziert sich die Messzeit auf die einfache Belichtungszeit. Vorgestellt wird ein Messsystem, das die 3D-Koordinatenerfassung aus einer Stereoaufnahme eines mit Laser-Speckles beleuchteten Objektes erlaubt. Durch die Verwendung monochromatischen Lichts kann das projizierte Muster bei der Aufnahme effektiv mit Filtern vom Umgebungslicht getrennt werden. Die homologen Bildpunkte werden mittels zweier kombinierter Korrelationsverfahren bestimmt. Die Anzahl erfasster 3D-Punkte und die Messgenauigkeit hängen maßgeblich von der Art der Bildvorverarbeitung, der Fenstergröße im Korrelationsprozess sowie der Intensität und Größe der Speckles ab. Untersuchungen zur Optimierung erfolgen anhand von Simulationen und Vergleichsmessungen mit der Streifenprojektionstechnik. Abschließend werden Beispielmessungen an Hautoberflächen gezeigt.