Page - 108 - in Chromatisch konfokale Triangulation - Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern

7 Ergebnisse BasierendaufdiesemSensormodellwerdenimFolgendenoptimierteFilter- sätzepräsentiert.FürdieeinzelnenOptimierungenwerdendabeidieAnzahl Filter proFiltersatz, die Zahl der Interferenzschichtenoder der Startwert variiert. Als Vergleichskriteriumwirddie simulierteMessunsicherheit be- trachtet,diemittelsderMonte-Carlo-SimulationundunterVerwendungder ML-Schätzfunktionermitteltwird.BevordieseErgebnisseinAbschnitt7.2.1 vorgestelltwerden,wirdeinexemplarischesOptimierungsergebnismitvier Filtern je20Schichten imDetail vorgestelltunddiskutiert. InAbbildung7.15isteinexemplarischesOptimierungsergebnismitvierFil- terndargestellt.GezeigtwerdendieeinzelnenIntensitätsverläufedesKame- ramodells (4.23)alsFunktionderfokussiertenWellenlänge.DieVerläufeder IntensitätswertezeigeneinentypischenoszillierendenCharakter,wodurch steileFlankenrealisiertwerden.DieseführenzueinerhohenEmpfindlich- keitdesIntensitätswertesgegenüberkleinenÄnderungenderfokussierten Wellenlänge.DadieFiltertransmissionennurWertezwischennullundeins annehmenkönnen, ist dasbeobachteteoszillierendeVerhalteneine logi- scheKonsequenz,umimgesamtenMessbereichhoheSensorempfindlich- keitenzuerreichen.DabeikanninAbbildung7.15auchbeobachtetwerden, dass sichdie vierKamerakanälegegenseitig abwechseln.Z.B.hatnurder gründargestellte Intensitätsverlauf beiλ≈552nmeine signifikante Stei- gung(Detail I).Bevordieser jedochbeiλ≈556nmeinMinimumerreicht, übernimmtderblaudargestellteKamerakanal, sodass einegewisseEmp- findlichkeit immer sichergestellt ist. NebeneinerhohenEmpfindlichkeitmüssenoptimierteFilternochdaszwei- teTeilproblemderEindeutigkeiteinerBeobachtunglösen.DieseEigenschaft kanndeninAbbildung7.15dargestelltenIntensitätsverläufennichtentnom- menwerden,weswegendazuderkorrespondierendeChromatizitätsraumin Abbildung7.16betrachtetwird.DerBeobachtungsraumeinervierkanaligen multispektralenKamera ist vierdimensional.Durchdie inAbschnitt 5.2.2 vorgestellteIntensitätsnormierungkannfür jedenIntensitätsvektoreindrei- dimensionaleChromatizitätsvektorangegebenwerden.Diein7.15dargestell- tenvierIntensitätsverläufekorrespondierenfolglichmiteinemPfad,wieerin 7.16zusehenist.Diefarbigunterlegteλ-Achsein7.15ermöglichtdabeidie ZuordnungderWellenlängezudendargestelltenChromatizitätskoordinaten. 108