Temporale Phasenentfaltung für Phasenmessende 3D-Messtechnik mittels zirkulärer Statistik

Multi-Frequenz-Verfahren mit temporal codierten Mustersequenzen werden bei phasenmessenden Verfahren der optischen 3D-Messtechnik eingesetzt, um Phasenrauschen zu unterdrücken, führen aber zu Mehrdeutigkeiten, die erst mit Methoden der Phasenentfaltung aufgelöst werden können. Klassische Algorithmen nutzen jedoch nicht die gesamte Information, um alle Phasenmessungen gleichzeitig zu entfalten, und beachten nicht die periodische Struktur der Phase, was zu fehlerhaften Entfaltungen führen kann. Wir stellen einen neuen Ansatz vor, bei dem die codierte Koordinate mithilfe einer probabilistischen Modellierung der Phasenmessung optimal rekonstruiert wird. Die individuellen Koordinatenmessungen werden mithilfe einer zirkulären Wahrscheinlichkeitsdichte modelliert. Maximieren der Verbundwahrscheinlichkeitsdichte aller Messungen liefert die optimale Decodierung. Da hierbei die gesamte Information aller Phasenmessungen gleichzeitig verwendet wird und implizit die Faltung der Phase kompensiert wird, kann die Zuverlässigkeit der Phasenentfaltung stark erhöht werden. Dies führt zu einer höheren Robustheit gegenüber Rauschen als die herkömmlichen Verfahren und damit zu besseren Messergebnissen.