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

9 783731 506461 ISBN 978-3-7315-0646-1 Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme Karlsruher Institut für Technologie Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe Dieses Buch behandelt einen optischen 3D-Sensor für die mikros- kopische Messung einer Oberflächentopographie. Das chromatische Messprinzip kodiert die interessierende Abstandsinformation über die Wellenlänge des Lichtes. Der Stand der Forschung wird dahingehend erweitert, dass kein Spektrometer zur Messung der Wellenlänge einge- setzt wird. Stattdessen werden wenige Kamerakanäle verwendet; z.B. sechs Stück. Jeder Kamerakanal wird dabei durch einen optischen Filter in seiner spektralen Empfindlichkeit eingestellt. Die Optimierung dieser Filter bildet den Hauptteil dieser Arbeit. Als Kostenfunktion wird die Messunsicherheit minimiert, die sich aus einer physikalischen Modellie- rung ergibt. Als Optimierungsparameter werden die Schichtdicken von optischen Interferenzfiltern angepasst. Die wesentlichen Herausforde- rungen sind zum einen eine hohe Empfindlichkeit des Messsystems zu erzielen, zum anderen sicher zu stellen, dass eine Beobachtung einen eindeutigen Rückschluss auf die Messgröße erlaubt. Methodisch wird ein Bayesscher Ansatz verwendet, um alle Aspekte, die zur Messun- sicherheit beitragen, ganzheitlich abzubilden. Zur numerischen Berech- nung der hochdimensionalen Integrale wird eine approximative Lösung entwickelt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass wenige Kamera- kanäle ausreichend sind. Dadurch können für die Anwendung deutlich schnellere 3D-Sensoren realisiert werden. ISSN 1866-5934 ISBN 978-3-7315-0646-1 Gedruckt auf FSC-zertifiziertem Papier