Kalibrierstrategie für optische 3D-Koordinatenmessgeräte, basierend auf streifenprojektionstechnischen und fotogrammetrischen Algorithmen (Calibration Strategy for Optical 3D Coordinate Measuring Machines based on Projected Fringes and Photogrammetric Algorithms)
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M. Chen
Optische 3D-Messverfahren gewinnen mehr und mehr an Bedeutung für die industrielle Messtechnik. Bei der 3D-Vermessung, Digitalisierung und Flächenrückführung von Bauteilgeometrien mit großen Abmessungen, wie Automobilkarosserien, werden zwischenzeitlich fotogrammetrische Messverfahren sehr erfolgreich eingesetzt. Problematischer ist die Situation bei der Vermessung von Bauteilen mit kleinen Abmessungen zwischen etwa einem Millimeter und einhundert Millimetern. Fotogrammetrische Verfahren versagen hier zumeist, da sie nicht oder kaum die für diese Bauteilabmessungen erforderlichen Messgenauigkeiten erreichen. Wie Erfahrungen zeigen, erweist es sich bei kleinen Bauteilabmessungen als sehr sinnvoll und vorteilhaft, streifenprojektionsbasierte Verfahren einzusetzen und diese mit fotogrammetrischen Verfahren zu kombinieren. Auf diese Weise wird die hohe Messgenauigkeit der Fotogrammetrie im einzelnen Messpunkt mit den Vorteilen der Streifenprojektionstechnik hinsichtlich flächenhafter dreidimensionaler Antastung kombiniert. Der effektive Einsatz von optischen 3D-Messgeräten auf der Grundlage dieser kombinierten Anwendung von Streifenprojektion und Fotogrammetrie setzt jedoch die Verfügbarkeit entsprechender Kalibrierkonzepte voraus, die besonders auf die Belange der genauen 3D-Vermessung kleiner Bauteilgeometrien zugeschnitten sind. Die zu entwickelnden und einzusetzenden Kalibrierkonzepte müssen neben der Erzielung bzw. Sicherung der notwendigen Messgenauigkeit vor allem auch dem Anspruch der Zertifizierbarkeit gerecht werden, wie es auch für industriell genutzte optische 3D-Messverfahren unabdingbar ist.
Optical 3D methods of measurement gain more and more importance for industrial measurement technologies. For the measurement, digitization, and rapid prototyping of the 3D shape of parts with large dimensions, e.g. car bodies, photogrammetric measuring devices are used very successfully. More complicated is the situation for the measurement of samples with small dimensions between one millimetre and hundred millimetres. In this case the use of photogrammetric methods is very complicated and in most cases even impossible. The reason is that photogrammetric methods at the moment do not provide the accuracy necessary for the measurement of pieces with such a small dimension. The combination of projected fringes and photogrammetric methods in the same measuring device turn out to be useful for the cases. There is a high measurement accuracy in a single point by means of the photogrammetry while a complete 3D area can be measured by means of the projected fringe method. In order to realize such a measuring strategy it is important to have a calibration concept combining the advantages of the two optical methods.
Articles in the same Issue
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- Detektion und Analyse von Materialfehlern nach dem Prinzip „Erkennung durch Synthese” (Detection and Analysis of Material Faults using the Principle “Recognition by Synthesis”)
- Anwendung von Wavelet-Filtern in einem optischen Prozessor zur automatischen Fehlererkennung in Interferogrammen (The Application of Wavelet Filters in Convolution Processors for the Automatic Detection of Faults in Fringe Pattern Systems)
- Kalibrierstrategie für optische 3D-Koordinatenmessgeräte, basierend auf streifenprojektionstechnischen und fotogrammetrischen Algorithmen (Calibration Strategy for Optical 3D Coordinate Measuring Machines based on Projected Fringes and Photogrammetric Algorithms)
- Signalverarbeitung bei tiefen-scannenden 3D-Sensoren für neue industrielle Anwendungen (Analysis of Signals from Depth-Scanning 3D-Sensors for Novel Industrial Applications)
- Der Einsatz von Simulationen zur Bestimmung der Messunsicherheit von Interferometern (Assessment of the Measurement Uncertainty of Interferometers by Means of Simulation)
- Polychromatische Fernfeld-Specklemuster mit kontinuierlichem oder diskretem Spektrum zur Charakterisierung von Oberflächenrauheiten (Surface Roughness Characterization based on Polychromatic Far-field Speckles of Continuous or Discrete Spectral Distribution)
- Produktinformationen
- Veranstaltungen Mai–September 2002
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