Prinzip

Wenn ein paralleles Linienmuster auf eine Oberfläche projiziert wird, erscheinen die Linien aus der Sicht einer seitlich angeordneten Kamera verzerrt. Kennt man die Hauptpunkte von Kamera- und Projektoroptik und ihren Abstand (Triangulationsbasis), so kann man mit rein geometrischen Betrachtungen aus der seitlichen Ablenkung des Streifens auf dem Kamerachip die Tiefe des jeweiligen Objektpunktes berechnen. Um die Auflösung des Verfahrens noch zu steigern, werden üblicherweise Sinus-Streifen projiziert. Mit dem  "Phasenshift - Verfahren" kann die Phase innerhalb eines Streifens auf etwa 1/100 Streifenbreite genau bestimmt werden.

Weil die Verzeichnungen der Objektive ebenfalls einen Einfluss auf die Messgenauigkeit bewirken, werden häufig zwei Kameras in Verbindung mit nur einem Projektor eingesetzt. Kameraobjektive sind meist in sehr viel besserer Qualität bei niedrigerem Preis verfügbar als Projektorobjektive. Der Projektorstreifen erzeugt dabei nur noch die "Markierung", die von beiden Kameras erkannt wird. Die eigentliche Triangulationsrechnung erfolgt zwischen den beiden Kamerabildern.

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Komplettmessung

Durch die Messung mit zwei Kameras entstehen natürlich bei Kanten, starken Krümmungen oder Hinterschneidungen leicht Bereiche, die von der Optik nicht eingesehen werden können. An diesen Stellen ist der Datensatz anschliessend nicht vollständig.

Für eine komplette lückenlose Messung werden daher Bilder aus unterschiedlichen Richtungen aufgenommen und anschliessend zusammengesetzt. Dies kann am einfachsten durch die Objektkontur erfolgen. Anhand bestimmter geometrischer Merkmalen, die in beiden Messfeldern vorkommen können im Rechner automatisch übereinandergefügt werden und erzeugen somit einen geschlossenen Datensatz.

Bei Geometrieen ohne eindeutige Geometriemerkmale (z.B. ein gerades Rohr) stösst diese Methode an ihre Grenzen. In diesen Fällen verwenden wir Passmarken, die vor der Messung auf dem Objekt angebracht und mit den Kameras eingemessen werden. Mit Hilfe der Photogrammetrie können damit separat gemessene Messfelder mit hoher Genauigkeit zusammengefügt werden.

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Datenanalyse

Das Ergebnis einer Messung ist eine sog. "Punktewolke", also ein Satz mit 3D-Oberflächendaten. Das Datenraster ist durch die Kameraeinstellung definiert und nicht durch die Objektgeometrie. Ausserdem entsteht meist eine viel höhere Datendichte, als zur Beschreibung der Oberfläche tatsächlich benötigt wird. Anhand der Punktewolke ist es auch noch nicht möglich, zu entscheiden, was im Bauteilinneren und was sich aussen befindet.

Die Daten werden daher zunächst gefiltert, um Messrauschen zu verringern und anschliessend vernetzt. Die Punktewolke wird durch Dreiecke so vernetzt, dass eine Oberfläche ensteht. Hier wird auch entschieden, welche Seite der Oberfläche die Aussenseite ist. Dieser Datensatz dient in der Regel als Basis für die  weitere Datenbearbeitung (STL-Datensatz).

Beispielsweise kann der Datensatz nun mit einem CAD-Programm geladen und in eine Bauteilzeichnung umgewandelt werden (Reverse Engineering).

Oder der Datensatz kann für einen Soll-Ist-Vergleich direkt mit einem bereits bestehenden CAD-Datensatz verglichen werden. In diesem Fall werden die Abweichungen zwischen gemessenem Bauteil und Konstruktionszeichnung direkt farblich dargestellt.

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Spezifikationen

Messvolumen (Einzelaufnahme)

      min:  35x28x15 mm3

      max:  1700x1360x1360 mm3

 Auflösung

      min:  0.027 mm

      max:  1.33 mm

 Messdauer (Einzelaufnahme)

      ca. 7s (ca. 1.3 Mio. Punkte)

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