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Vorrichtung und Verfahren zum räumlichen Vermessen von Oberflächen

Device and method for spatially measuring surfaces
 
: Heist, Stefan; Notni, Gunther; Srokos, Kevin; Lutzke, Peter; Schmidt, Ingo

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Frontpage ()

DE 102015208285 A1: 20150505
German
Patent, Electronic Publication
Fraunhofer IOF ()

Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum räumlichen Vermessen von Oberflächen, die einen Projektor (2) zum Projizieren von Mustern in einen Objektraum, zwei Kameras (3) zum Aufnehmen von Bildern einer zu vermessenden Oberfläche (1) im Objektraum und eine Steuer- und Auswerteeinheit (5) zum Ansteuern der Kameras (3) und zum Auswerten der damit aufgenommenen Bilder umfasst. Dabei weist der Projektor (2) eine Lichtquelle (6), ein Projektionsobjektiv (7) und mindestens eine rotierbar angeordnete Musterstruktur (8) als bildgebendes Element sowie einen Antrieb (9) zum Rotieren der mindestens einen Musterstruktur (8) auf, während die Steuer- und Auswerteeinheit (5) eingerichtet ist, folgende Schritte auszuführen: – Ansteuern der Kameras (3) zum simultanen Aufnehmen jeweils eines Bildes zu einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Aufnahmezeitpunkten, so dass für Punkte in Bildebenen der Kameras (3) jeweils eine Folge von Helligkeitswerten erfasst wird, – Identifizieren korrespondierender Punkte (11) in den Bildebenen der Kameras (3), indem zwischen den für potentiell korrespondierende Punkte erfassen Folgen von Helligkeitswerten eine Korrelationsfunktion ausgewertet wird und ein Wert einer so gebildeten Korrelation maximiert wird, und – Bestimmen von Raumkoordinaten von Oberflächenpunkten (10) auf der Oberfläche (1) durch Triangulation auf Basis der als korrespondierend identifizierten Punkte (11). Die Erfindung betrifft außerdem ein entsprechendes Verfahren zum Vermessen von Oberflächen.

 

The invention relates to a device for spatially measuring surfaces, comprising a projector (2) for projecting patterns into an object space, two cameras (3) for recording images of a surface (1) to be measured in the object space and a control and evaluation unit (5) for actuating the cameras (3) and for evaluating the images recorded therewith. The projector (2) comprises a light source (6), a projection lens (7) and at least one rotatably arranged pattern structure (8) as an imaging element, and also a drive (9) for rotating the at least one pattern structure (8), while the control and evaluation unit (5) is configured to carry out the following steps: - actuating the cameras (3) so that they simultaneously record one image at a multiplicity of successive recording times, such that a sequence of brightness values is captured for each point in image planes of the cameras (3), - identifying corresponding points (11) in the image planes of the cameras (3) by virtue of a correlation function being evaluated between the sequences of brightness values captured for potentially corresponding points and a value of a correlation thus formed being maximized, and - determining spatial coordinates of surface points (10) on the surface (1) by triangulation on the basis of the points (11) identified as corresponding to one another. Moreover, the invention relates to a corresponding method for measuring surfaces.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-426306.html