FringeProjectionVerfahren

FringeProjectionVerfahren bezeichnet eine Gruppe strukturierter Lichtverfahren zur digitalen Oberflächenformmessung. Dabei wird eine Folge von Schnurgeraden oder Code-Fringes auf ein Objekt projiziert und von einer Kamera aufgenommen. Aus den Verzerrungen der Frontalprojektion lassen sich Dreidimensionaldaten der Oberfläche rekonstruieren. Typische Anwendungen finden sich in der industriellen Qualitätssicherung, der reversen Ingenieurkunst, der Biomedizin und der Kulturgüterdiagnostik.

Das Grundprinzip beruht auf der Projektion bekannter Muster, deren Phaseninformation durch die Kamerabilder gewonnen wird. Durch mehrstufige Phasenverschiebung oder durch spektrale Codes lässt sich der phasenbeladene Zusammenhang zwischen Projektionsseite und Kameraseite herstellen. Die Rekonstruktion erfolgt durch Phasenberechnung, Phasenent-Wrapping und triangulierte Geometrie zwischen Projektor und Kamera, wobei eine Kalibrierung der optischen Systeme essenziell ist. Zu den gebräuchlichen Varianten gehören das Phase-Shifting-Fringe-Projektionsverfahren, das Fourier-Transform-Profilometrieverfahren sowie kodierte Fringe-Verfahren, bei denen zusätzlich Codes zur eindeutigen Objektzuordnung genutzt werden.

Vorteile des FringeProjectionVerfahren sind eine hohe räumliche Auflösung, eine vollständige Oberflächenabdeckung und schnelle Datenerfassung bei dynamischen Objekten. Nachteile ergeben sich meist aus Spiegelungen, Transparenz oder engräten Oberflächen, aus Beleuchtungs- und Hintergrundeinflüssen sowie aus der Notwendigkeit einer präzisen Kalibrierung und Synchronisation von Projektor und Kamera.

Typische Einsatzgebiete schließen industrielle Messtechnik, Qualitätskontrollen, Prototyping, Kunst- und Denkmalpflege sowie wissenschaftliche Forschungsanwendungen ein.