Musterprojektionsbasierte Erzeugung hyperspektraler 3D-Oberflächenmodelle

Bei der Mehrzahl von Stereo-Sensoren mit aktiver Musterprojektion wird die erforderliche Musterfolge bislang bei ausschließlich einer Wellenlänge projiziert und detektiert. Dadurch sind keine Rückschlüsse auf spektrale Eigenschaften der Objektoberfläche möglich. Zudem kann die verwendete Wellenlänge für bestimmte Oberflächen ungeeignet sein. Neue Snapshot-Mosaiksensoren mit einem monolithischen pixelweisen Filterarray ermöglichen die Erzeugung sogenannter Hypercubes, bei denen die Intensität in Abhängigkeit von Ort und Wellenlänge durch eine einzige Bildaufnahme erfasst wird. In Kombination mit einem breitbandigen Musterprojektor bieten diese Kameras ideale Voraussetzungen für die Erstellung hochgenauer hyperspektraler 3D-Oberflächenmodelle. In unserem Beitrag beschreiben wir Entwurf und Implementierung eines 3D-Sensors, bestehend aus zwei Hyperspektralkameras mit jeweils 25 verschiedenen Spektralbändern zwischen 600 und 975 nm und einem breitbandigen GOBO-Projektor, der aperiodische Sinus-Muster projiziert. Wir charakterisieren das System hinsichtlich der Genauigkeit und präsentieren Messungen verschiedener Objekte, die die Vorteile hyperspektraler 3D-Sensoren veranschaulichen.