Vergleichende stereophotogrammetrische 3D-Messung im sichtbaren und ultravioletten Spektralbereich

Stereophotogrammetrie ist eine etablierte Methode zur schnellen, dichten und genauen zersörungsfreien Oberflächenmessung. Allerdings können bestimmte Objekte, wegen ihrer optischen Eigenschaften nur eingeschrämkt oder gar nicht in ihrer Form bestimmt werden. Insbesondere Objekte aus Glas und bestimmte biologische Strukturen werden so zu den unkooperativen Objekten gezählt. Wir präsentieren ein stereophotogrammetrisches 3D-Messsystem mit strukturierter Beleuchtung zur vergleichenden Vermessung von Objekten im sichtbaren (VIS) und ultravioletten (UV) Spektralbereich bei einer Beleuchtungs- und Beobachtungswellenlänge von 266 nm. Das System erlaubt die hochpräzise, kontaktlose 3D-Rekonstruktion sowohl kooperativer als auch unkooperativer Oberflächen. Die Leistungsfähigkeit und Vergleichbarkeit der Messungen im VIS und UV wird anhand von Standardobjekten mit definierter Geometrie und Rauigkeit (Ebene, Kugel) quantitativ untersucht und durch Referenzmessungen validiert. Darüber hinaus werden Objekte aus unterschiedlichen Materialien vermessen, darunter kooperative Oberflächen sowie unbeschichtetes Glas, das durch Stereophotogrammetrie im VIS kaum oder gar nicht messbar ist. Ergänzend wird die Anwendung auf biologische Proben mit transparenten Strukturen demonstriert. Die Ergebnisse zeigen, dass die stereophotogrammetrische 3D-Messung mit strukturierter Beleuchtung im UV eine mit dem VIS vergleichbare geometrische Genauigkeit erreicht und gleichzeitig neue Anwendungsfelder für die Vermessung optisch schwer zugänglicher Oberflächen eröffnet. Das System verdeutlicht das Potenzial UV-basierter 3D-Messtechnik für Anwendungen in Industrie, Materialwissenschaften und Biologie.