Technologies

Die 3D-Koordinaten der sichtbaren Punkte der Objektoberfläche werden aus 2 Bildern (oder mehr) aus verschiedenen Blickwinkeln bestimmt. Dies erfolgt durch Berechnung der Disparitätskarte der Konfiguration der kalibrierten Kameras.

• Einfach zu implementieren
• Alte und gemeisterte Technik
• Matrixmethode

• Kommt auf "Kalibrierung" an
• Nur die Disparitäten werden in 3D (2.5D) rekonstruiert.

Eine Laserlinie (oder ein Punkt) wird auf ein Objekt projiziert und von einer Kamera in einem bestimmten bekannten Winkel beobachtet. Die Höhenunterschiede des Objekts entlang der Laserlinie (z) entsprechen den Höhenunterschieden z ', die auf dem Sensor zu sehen sind. Abhängig von z 'und dem Winkel der Kamera können die Abstände z berechnet werden. Eine Linie oder ein Laserpunkt streicht über das Objekt und eine Kamera rekonstruiert das Bild.

• Z-Auflösung
• Robust und wiederholbar

• Abhängigkeit von Glanz und Reflexionsvermögen und Form (Beugung)
• Schattenempfindlich

Ein 3D-Laserscanner ist ein Gerät, das einen Laserstrahl verwendet, um das Objekt zu untersuchen. Das Herzstück dieses Scannertyps ist ein Laser-Entfernungsmesser, mit dem der Abstand zur Oberfläche des untersuchten Objekts berechnet werden kann, indem die für die Umlaufzeit des reflektierten Laserstrahlimpulses erforderliche Zeit gezählt wird. Der Scan kann durch Neuausrichtung des Scanners an jedem Punkt durchgeführt werden, erfolgt jedoch im Allgemeinen durch Neuausrichtung eines reflektierenden Spiegels.

Quelle: Depth Biomechanics®

Eine andere Technologie, die von Laserscannern zum Messen von Entfernungen verwendet wird, ist die "Phasenverschiebungsmessung". Der Scanner sendet einen Laserstrahl aus, der bei Kontakt mit dem Objekt zum Laserscanner zurückreflektiert wird. Dies berechnet den Abstand zum nächsten Millimeter durch Analysieren der Phasenverschiebung zwischen dem emittierten Strahl und dem empfangenen Strahl.

Quelle: Depth Biomechanics®

• Auflösung in z (TOF> PS)
• Robust und wiederholbar (TOF> PS)

• Abhängigkeit von Glanz und Reflexionsvermögen und Form (Beugung)
• Erfassungsgeschwindigkeit (TOF >> PS)

Ein strukturiertes Licht (bekanntes Muster) wird auf das Objekt projiziert. Das Lichtmuster wird durch die Objekte verzerrt und das von der Kamera beobachtete Muster unterscheidet sich daher von dem ursprünglich projizierten. Durch Bestimmen des Versatzes jedes Pixels im Muster ist es möglich, die Tiefe eines bestimmten Punktes im Sichtfeld der Kamera zu bestimmen. Eine Interferenz zwischen zwei Lasern kann auch verwendet werden, um das Muster zu erzeugen (Laserinterferenzmethode).

Quelle: Depth Biomechanics®

Erkennung von Erscheinungsfehlern

Quelle: Wikiwand

• Einfach und kostengünstig
• Geschwindigkeit

• Auflösung auf Mustergröße beschränkt
• Nicht kompatibel mit transparenten und reflektierenden Proben

Die Technik wird auch als "photometrisches Stereo" bezeichnet und besteht darin, ein Objekt unter verschiedenen Lichtbedingungen zu beobachten. Es basiert auf der Tatsache, dass die von einer Oberfläche reflektierte Lichtmenge von der Ausrichtung der Oberfläche in Bezug auf die Lichtquelle und den Betrachter abhängt. Durch die Messung der in einer Kamera reflektierten Lichtmenge wird der Raum möglicher Oberflächenorientierungen begrenzt. Wenn das Objekt mit genügend Lichtquellen aus verschiedenen Winkeln beleuchtet wird, kann die Ausrichtung der Oberfläche auf eine Ausrichtung beschränkt werden.

Quelle: Wikipedia

• Geschwindigkeit
• Innovativ

• Hängt von der Oberfläche des Objekts ab
• Nicht sehr genau

Die Interferometrie ist eine Messmethode, bei der die Interferenz zwischen mehreren kohärenten Wellen ausgenutzt wird.

Quelle: Wikipedia
2 kohärente Wellen können konstruktiv interferieren (die Intensität verstärken), wenn sie in der Phase ankommen, oder destruktiv interferieren (die Intensität schwächen), wenn sie phasenverschoben ankommen.

Quelle: Wikipedia

Quelle: Wikiwand

• Sichtfeld
• Geschwindigkeit

• Hängt von der Oberfläche des Objekts ab
• Vibrationsempfindlich

Ein konfokales Mikroskop nimmt Bilder mit sehr geringer Schärfentiefe auf, indem die Brennebene des Objektivs in verschiedenen Tiefen der Probe positioniert wird. Ein Scan in xyz ermöglicht die Erzeugung von Bildserien, aus denen ein 3D-Bild erhalten werden kann.

Ein konfokales chromatisches Mikroskop verwendet weißes Licht (Multispektren), wodurch es möglich ist, nicht mehr in z zu scannen und auch nicht transparente Proben zu messen.

Beispiel für konfokale Bilder vs. weite Felder

• Auflösung
• Flexibilität

• Weitwinkelgeschwindigkeit und Empfindlichkeit