Musterprojektion im kurzwelligen Infrarot (SWIR): augensichere 3D-Formmessung mit hoher Genauigkeit

3D-Sensoren, die auf Musterprojektion basieren, sind ein beliebtes Messinstrument, z. B. in der Produktionskontrolle oder beim Reverse Engineering. Eine weitere wichtige Anwendung ist die dreidimensionale Erfassung von Personen zu Identifikationszwecken oder zur Interaktion zwischen Mensch und Maschine. Aktuelle Sensoren projizieren die Muster dabei typischerweise bei einer Wellenlänge von 850 nm. Dadurch ist die Beleuchtung zwar für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar, dennoch erreichen nahezu 80 % der einfallenden Strahlung die Netzhaut. Um die 3D-Messung von Gesichtern nicht nur störungsfrei zu gestalten, sondern die Unterschreitung der Grenzwerte für die Netzhautexposition deutlich zu erleichtern, bietet sich das kurzwellige Infrarot an. Beispielsweise bei einer Wellenlänge von 1450 nm trifft bereits auf die Linse des Auges nur noch ein verschwindend geringer Anteil der einfallenden Strahlung. Weil das terrestrische Sonnenspektrum in diesem Wellenlängenbereich ein Minimum aufweist, wird zudem die Störanfälligkeit gegenüber Umgebungslicht reduziert. Daher haben wir einen SWIR-3D-Scanner entwickelt, den wir in diesem Beitrag vorstellen und charakterisieren.