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4.2 Signalmodell fürKamerasensoren
Lichteinfallsberücksichtigt.UnterVernachlässigungderKameraquantisie-
rung ergibt sich somit ein Intensitätsvektor
gμ(x,h,p)=k ∫
T ∫
A λmax∫
λmin 2π∫
0 αmax∫
0 q(λ)f(λ,α,φ,p)·
L(x,αab,γab,φ,λ(h))sin(α)dαdγdλdAdT+gd (4.22)
alsFunktionder spektralenStrahldichteL(x,αab,γab,φ,λ(h)).Diese ist im
AllgemeinenvonderPositionderbetrachtetenOberflächex=(x,y) ,derOb-
jekthöheh(x),derPolarisationφundderWellenlängeλabhängig.Zusätzlich
mussdiewinkelabhängigeAbstrahlcharakteristikL(αab,γab)berücksichtigt
werden,wobeiimKameramodellüberdenPolwinkelαabunddenAzimutγab
integriertwird.DieseWinkelsinddabeizurNormaledesKamerapixelsdefi-
niert.BezüglichdesPolwinkels istesaufgrunddernumerischenAperturdes
ObjektivesausreichendnurbiszumhalbenÖffnungswinkelsαmax zuinte-
grieren.DerTermsin(α)berücksichtigt,dassüberdenRaumwinkelmitHilfe
vonKugelkoordinatenintegriertwird[Bey12].DerFaktorki=(gμ,i−gd)/ei
wirdalsSystemverstärkungbezeichnetundmodelliertdenZusammenhang
zwischenAnzahlerzeugterElektronenei undIntensitätswertgμ,i imKame-
rakanal i,wobeieinDunkelwertgdberücksichtigtwird[Jäh05].Diekonstan-
teSystemverstärkungk=ki =kj∀i,j ∈ {1,...,n}wird für allen Kanäleals
gleichangenommen.Analogbesitzt jederKamerakanaldenselbenDunkel-
wertgd=(gd,...,gd) .DiespektraleStrahldichteL(x,αab,γab,φ,λ(h))kann
überdasPlanckscheWirkungsquantum,der Integrationszeit, derPixelflä-
cheundunterBerücksichtigungdesRaumwinkels ineineAnzahlPhotonen
umgerechnetwerden.DerIndexμkennzeichnetdieVerwendungdesKame-
ramodells imErwartungswertdesRauschmodells.AufdiesenAspektwird
im folgendenAbschnitt 4.2.2näher eingegangen.
EinedetaillierteModellierungderBeleuchtungskonstellation ist überdie
bidirektionaleReflektanzverteilungsfunktionrBRDF(x,α⊥in,γ ⊥
in,α ⊥
ab,γ ⊥
ab,φ,λ)
möglich[Bey12].MittelsderBRDF,alsFunktiondesOrtesx,zweierEinfalls-
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AlsweitereEinflussfaktorengehenPixelflächeAundBelichtungszeitT mit
einsowiederRaumwinkelΩ.DurchdiesenwirddieWinkelabhängigkeitdes
winkelα⊥in undγ
⊥
in, zweierAbstrahlwinkelα
⊥
ab undγ
⊥
ab, derPolarisationφ
undderWellenlängeλ, kanndieabgestrahltespektraleStrahldichte
Chromatisch konfokale Triangulation
Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Titel
- Chromatisch konfokale Triangulation
- Untertitel
- Hochgeschwindigkeits 3D-Sensorik auf Basis der Wellenlängenschätzung mit optimierten Filtern
- Autor
- Miro Taphanel
- Verlag
- KIT Scientific Publishing
- Ort
- Karlsruhe
- Datum
- 2018
- Sprache
- deutsch
- Lizenz
- CC BY-SA 4.0
- ISBN
- 978-3-7315-0646-1
- Abmessungen
- 14.8 x 21.0 cm
- Seiten
- 172
- Schlagwörter
- Interferrenzfilter, chromatisch, konfokal, 3D, Messtechnik, interference filter, chromatic confocal
- Kategorien
- Informatik
- Technik