Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

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  • Publication
    Measurement of ellipsometric data and surface orientations by modulated circular polarized light
    ( 2019)
    Chen, Chia-Wei
    ;
    Hartrumpf, Matthias
    ;
    Längle, Thomas
    ;
    Beyerer, Jürgen
    Ellipsometry is a widely used optical method for the characterization of materials and thin films. However, only flat or nearly flat surfaces can be measured since small deviations of the angle of incidence might lead to significant experimental errors. In order to overcome the geometrical limitations of ellipsometry, the retroreflex ellipsometry developed at Fraunhofer IOSB is used. Based on this configuration, a new illumination method is proposed. When the sample is illuminated by modulated circular polarized light (LCP and RCP), the ellipsometric parameters (PS, D) and the tilted angle (F) can be determined directly. Combined with reflectance measurement or prior knowledge of optical properties of samples, the surface orientation can be obtained.
  • Publication
    Kalibrierfreie 3D-Rekonstruktion von gekrümmten Oberflächen mittels orthographischer Projektion unter Verwendung von Reflexionsmarkern
    ( 2019)
    Negara, Christian
    ;
    Längle, Thomas
    ;
    Beyerer, Jürgen
    Die optische Vermessung gekrümmter Oberflächen erfolgt meist über problemspezifische Messverfahren und Algorithmen zur 3D-Rekonstruktion, die an die optischen Eigenschaften der zu untersuchenden Oberfläche angepasst sind. In diesem Artikel wird ein Verfahren zur 3D-Rekonstruktion von Freiformflächen vorgestellt, das das Oberflächenrelief in einem telezentrischen Strahlengang mit einer telezentrischen Abbildungsoptik und einer koaxialen telezentrischen Beleuchtung erfasst. Die untersuchte Oberfläche des Prüflings kann dabei texturiert oder untexturiert und transparent, spiegelnd oder diffus sein. Die Oberfläche wird dabei nicht direkt vermessen, sondern mittels darauf aufgebrachter retroreflektierender Marker rekonstruiert. Da zwischen den Markern keine Messwerte vorliegen, können nur Oberflächen rekonstruiert werden, die eine örtliche Glattheit aufweisen. Mit einem Verfahren für monokulares Stereo werden aus einer Bildserie simultan sowohl die Kameraposen als auch die 3D-Koordinaten der Reflexionsmarker berechnet. Die sonst übliche Kalibrierung der extrinsischen Kameraparameter entfällt. Anschließend wird eine parametrische B-Spline-Oberfläche gefittet, aus der sowohl das Oberflächenrelief als auch die Oberflächennormalen berechnet werden können.