Optische 3D-Vermessung von Glas und transparenten Kunststoffen mit Projektion thermischer Muster

Optische 3D-Systeme basierend auf aktiver Musterprojektion haben sich für eine Vielzahl von Anwendungen in der Industrie und Forschung bewährt. In der Regel projizieren diese 3D-Systeme optische Muster im visuellen und nahinfraroten Spektralbereich zur Erfassung der räumlichen Geometrie der Objektoberflächen oder Szenen. 3D-Bildausfälle entstehen aber immer dann, wenn die optischen Eigenschaften der Materialien in diesem Spektralbereich keine diffuse Reflexion der Projektionsmuster erlauben. Wir präsentieren ein neues optisches Verfahren mit welchem die 3D-Vermessung von spiegelnden und transparenten Materialien, wie z.B. Glas, transparente Kunststoffe, oder CFK zerstörungsfrei gelingt. Hierzu werden thermische Muster auf die Objektoberfläche projiziert und mittels Wärmebildkameras analysiert. Durch den Wechsel des Spektralbereichs der Musterprojektion hin zum Wärmewellenlängenbereich werden Gläser und Kunststoffe absorbierend. Für die Rekonstruktion einer vollständigen Oberfläche werden die Bildstapel zweier Wärmebildkameras in Stereo-Anordnung, sowie verschiedene Musterprojektionen korreliert und anschließend eine 3D-Punktewolke berechnet.