Charakterisierung der Messgenauigkeit eines auf Laserspeckle-Korrelation basierenden 3D-Messsystems mittels der 3D-Übertragungsfunktion

Bei abbildenden Systemen ist die Modulationsübertragungsfunktion (MTF) ein gängiges Instrument zur Charakterisierung der Auflösung und des Kontrasts. Dieses Konzept wird bei einem 3D-Messsystem, welches auf der Korrelation projizierter Laserspecklemuster basiert, angewendet. Die so erhaltene 3D-Übertragungsfunktion erlaubt es, die Messgenauigkeit des Systems sowie deren Abhängigkeiten zu charakterisieren. Bei der Charakterisierung musterprojizierender Systeme ergibt sich damit ein Vorteil gegenüber konventionellen Methoden, bei denen ein Vergleich mit bekannten Referenzpunkten stattfindet, da deren Identifizierung schwierig und die Fertigung entsprechend präziser Kalibrierkörper aufwendig ist. Der hier verwendete Kalibrierkörper muss lediglich zwei plane Flächen und eine scharfe Kante aufweisen. Das untersuchte Messsystem detektiert korrespondierende Bildpunkte durch Auswertung eines auf das Objekt projizierten Laserspecklemusters. Da dafür ein einzelnes (Stereo-)Bild ausreicht, entspricht die Messzeit nur der einfachen Belichtungszeit. Durch die Verwendung monochromatischen Lichts kann das projizierte Muster bei der Aufnahme effektiv mit Filtern vom Umgebungslicht getrennt werden.