Digitale 3D-Bild-Korrelation

Das digitale 3D-Bild-Korrelationsverfahren basiert auf dem Stereoeffekt. Zwei Kameras beobachten eine Oberfläche aus unterschiedlichen Richtungen. Sind Lage und Abbildungseigenschaften der Kameras bekannt, so können aus dem Vergleich der Abbildungsposition definierter Oberflächenpunkte die 3D Positionen im Raum bestimmt werden.

Um auf sehr einfache Weise eindeutige Objektpositionen in den beiden Kameraansichten zuordnen zu können wird die Oberfläche mit einem feinen stochastischen Muster eingesprüht. Durch Bildvergleich werden die einzelnen Objektpunkte in beiden Kameras eindeutig zugeordnet und daraus die 3D Position berechnet. Da die Berechnung im ganzen Bild erfolgt, erhält man die Oberflächentopografie der Fläche.

Bildvergleich

Bewegt oder verformt sich die Oberfläche, so verschieben sich die markierten Punkte auf der Oberfläche mit. Sie können von den beiden Kameras registriert und die neue Position im Raum bestimmt werden. Durch den Vergleich der Bewegung der Nachbarpunkte können auch Dehnungen und Verzerrungen registriert und quantifiziert werden. Auf diese Weise können komplette Dehnungsfelder aufgenommen werden.

Bauteilprüfung

In der mechanischen Bauteilprüfung ist die Bestimmung des ganzflächigen Dehnungsfeldes wichtig. Oftmals kann der Ort der maximalen Belastung nicht genau vorausgesagt werden. In diesen Fällen kann die digitale 3D-Bild-Korrelation eindeutige und genaue Aussagen liefern. Das Beispiel zeigt die Dehnungsfelder an einer Zugprobe im Zugversuch kurz vor dem Bruch.

Die digitale 3D-Bild-Korrelation ist sehr flexibel für verschiedene Bauteil- uind Probendimensionen und einen grossen Verformungs- Dehnungsbereich einsetzbar.

Spezifikationen

  • 4-Kamera-System für Rundum-Messungen
  • Echtzeit Bildkorrelation bis 2Hz
  • Verschiedene Objektive für Messbereiche ab 5 x 5 mm2  
  • Integriert in Universalprüfmaschine 100 kN
  • Mobil, auch im Feld einsetzbar
  • Auflösung

    • Verschiebung bis 10-5 der Bildlänge
    • Dehnung bis 0.01% lokal