Optische Feldmesstechnik

Objektrasterverfahren

Das Objektrasterverfahren ist ein experimentelles Verfahren zur Bestimmung der Konturen, Verschiebungen und Dehnungen von Bauteil- und Prüfkörperoberflächen. Dazu werden Bilder der mit den Objekten fest verbundenen Rasterstrukturen mit CCD-Kameras aufgenommen und unter Anwendung moderner Bildverarbeitungsalgorithmen ausgewertet. Die Kombination mit der Photogrammetrie erlaubt bei der Verwendung von mehreren Kameras auch die Generierung von echten 3D-Daten. Zu den Anwendungsgebieten gehört die Materialprüfung und Qualitätssicherung sowie die Parameterermittlung bei der Erstellung von Werkstoffmodellen.

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Optische Formerfassung

Optische 3D-Sensoren werden als moderne Werkzeuge für das sogenannte Reverse Engineering eingesetzt. Hierzu digitalisiert man die Form realer, dreidimensionaler Objekte und führt sie in eine CAD-Beschreibung zurück. Die Vorteile dieser Sensoren gegenüber herkömmlichen Koordinatenmeßmaschinen liegen in der berührungslosen und schnellen Erfassung der Objektgeometrien. Am IPROM ist ein Sensorsystem entwickelt worden, das durch die Kombination von Photogrammetrie und Streifenprojektion in der Lage ist, auch komplexere Objektformen hochgenau zu erfassen.

ESPI (Electronic-Speckle-Pattern-Interferometrie)

Bei der elektronischen Speckle-Pattern-Interferometrie handelt es sich um ein optisches flächenhaft wirkendes Meßverfahren, mit dem gleichzeitig Verschiebungen eines ganzen Feldes von Oberflächenpunkten mit sehr hoher Genauigkeit bestimmt werden können. Die Meßauflösung beträgt einen Bruchteil der verwendeten Lichtwellenlänge (Typische Werte ab 0.00002 mm). Bei diesem Verfahren nutzt man die Entstehung von Granulationserscheinungen (Speckles) aus, wenn eine optisch rauhe Oberfläche mit Laserlicht beleuchtet wird. Je nach Aufbau des verwendeten Interferometers lassen sich eine oder alle kartesischen Komponenten der örtlichen Verschiebungen separat aufzeichnen. Aus den gemessenen Verschiebungen können lokale Dehnungen in der Größenordnung ab 0.0001% bestimmt werden.