Entwicklung von Methoden zur optischen 3D-Vermessung in Bewegung

Zur dreidimensionalen Vermessung makroskopischer Objekte eignen sich optische Techniken unter anderem aufgrund ihres beruhrungslosen und damit zerstorungsfreien und unveranderlichen Vorgehens fur eine Vielzahl von Anwendungen, die von Archaologie uber Medizintechnik bis hin zu Soll-Ist-Vergleichen in der Qualitatssicherung und dem sogenannten „Rapid-Prototyping“ reichen. Der stereoskopischen Erfassung geht grundsatzlich eine Projektion temporarer Musterverteilungen in die Messszene zur Bereitstellung der Ansichtenverknupfung voraus, wobei die Basis praziser Oberflachenrekonstruktionen eine Vielzahl paarweise verschiedener Musterverteilungen ist. Dabei besteht insbesondere fur die Abbildung dynamischer Prozesse ein Zielkonflikt mit dem zur Ansichtenverknupfung benotigten Stillstand wahrend der Mustersequenz. Existierende Ansatze zur Auflosung dieses Zielkonfliktes lassen sich einerseits in hardwareorientierte und auf Algorithmik basierte Ansatze andererseits untergliedern. Hardwareseitig kommen primar Hochgeschwindigkeitskomponenten zum Einsatz, die eine Reduktion der Relativbewegung zwischen Messobjekt und 3D-Sensor wahrend der simultanen Musterprojektion und Bildaufnahme realisieren. Alternativ bietet sich algorithmisch unter der Akzeptanz von Genauigkeitseinbusen die Verkurzung der Mustersequenz an. Erstmalig wird mit der vorliegenden Arbeit ein Vorgehen zur Bewegungsdetektion mit anschliesender -kompensation beschrieben, um Standardhardware im Zusammenhang mit den Vorteilen ausgedehnter Mustersequenzen nutzen zu konnen. Dabei erfolgt die Bewegungsschatzung im dreidimensionalen Raum und unterliegt keinen Einschrankungen hinsichtlich der Bewegungsgeschwindigkeit und der Anzahl verwendeter, paarweise verschiedener Projektionsmuster mit trigonometrischer Intensitatsverteilung. Zur Verifikation des anschliesenden Vorgangs der 3D-Bewegungskompensation werden zahlreiche Untersuchungen an synthetischen Datensatzen wie auch Aufnahmen eines 3D-Tischdigitalisierers gezeigt.