07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik

Permanent URI for this collectionhttps://elib.uni-stuttgart.de/handle/11682/8

Browse

Filters

Settings

Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Technische OptikStart date: 1990

Search Results

Now showing 1 - 10 of 108
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Farbkodierte objektangepasste Streifenprojektion für die schnelle 2D- und 3D-Qualitätsprüfung
    (2002) Haist, Tobias; Tiziani, Hans J.
    Die Kontrolle von Werkstücken hinsichtlich ihrer dreidimensionalen Geometrie und ihrer Oberflächencharakteristik ist von entscheidender Bedeutung für die automatisierte industrielle Produktion. Vorgestellt wird ein schnelles und robustes Einzelbildverfahren das es gestattet, gleichzeitig die Topographie zu kontrollieren und ein Videobild des Werkstückes zu generieren. Hierzu wird eine objektangepasste Streifenprojektion mit einer farbkodierten Maske verwendet. Zur Detektion können preiswerte Einzelchip Farbkameras zum Einsatz kommen. Das Verfahren erzielt eine vergleichsweise gute 3D-Auflösung von 1/4000 bei einer hohen lateralen 2D- und 3D-Auflösung und ist weitgehend unempfindlich gegen lokale Verschmutzungen und Variation der Beleuchtung.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    A novel approach to determine decorrelation effect in a dual-beam electronic speckle pattern interferometer
    (1992) Peng, Xiang; Diao, Hongyan; Zou, Yunlu; Tiziani, Hans J.
    An intrinsic decorrelation effect in a dual-beam ESPI system for contouring application is quantified by simple image processing techniques incorporating experimental data of speckle patterns. Practical limits for the range of application on contouring an object are also considered from the point of view of automatic fringe analysis. An acceptable degree of decorrelation due to the tilt of illuminating beams has been established.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Contouring by electronic speckle pattern interferometry with quadruple-beam illumination
    (1992) Zou, Yunlu; Diao, Hongyan; Peng, Xiang; Tiziani, Hans J.
    We present a new arrangement for contouring by electronic speckle pattern interferometry with four illumination beams, thereby making it unnecessary to move anything during the measurement.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    High precision optical surface topometry
    (1993) Tiziani, Hans J.
    For contactless measurement of the surface topography optical techniques are promissing. A lot of progress was made by the development of laser supported methods. It is due to the development of new different lasers, the introduction of solid state detectors and powerful computers for the information processing. Time of flight, phase measurements, active and passive triangulation and projected fringes are very robust techniques for industrial applications. A lot of progress was made in the application of interferometry to surface and vibration measurements. One or more wavelength together with diode lasers are used. Although interferometry requires polished surfaces, however, by using synthetic wavlengths, it can also be applied for optically rougher surfaces. In addition the unambiguity range will be extended when longer synthetic wavelengths are used. Furthermore scanning and whole field confocal microscopy can be used for macro- and microstructure analysis. New techniques will be described to extend the field of view. Some limits especially with respect to resolution and industrial application will be discussed for the methods presented together with some experimental results and future developments.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Optimierung von Flüssigkristall-Lichtmodulatoren in aktiven optischen Systemen
    (2009) Kohler, Christian; Osten, Wolfgang (Prof. Dr.)
    Die Dissertation behandelt den Einsatz von reflektiven Flüssigkristallmodulatoren, sogenanntenLiquid Crystal on Silicon Displays (LCoS), in aktiven optischen Systemen. Es werden zunächst die verschiedenen eingesetzten Modulatortypen beschrieben und deren Unterschiede bei der Anwendung aufgezeigt. Einen wichtigen Punkt der Arbeit stellt die Charakterisierung dieser Elemente dar. Es wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Methoden entwickelt mit Hilfe derer es möglich ist, modellfrei die komplette Jones-Matrix der Displays für die adressierbaren Grauwerte zu messen. Insbesondere die Phasenbeziehung zwischen zwei adressierten Grauwerten wird berücksichtigt. Die hierfür notwendigen Messaufbauten und Auswerteallgorithmen werden ausführlich beschrieben. Der Vorteil dieser neuen Art der Kalibrierung liegt darin, dass man für eine komplette polarisationsoptische Kalibrierung der Displays nicht mehr auf (meist nicht verfügbare) Herstellerdaten angewiesen ist. Die Ergebnisse der Kalibrierung werden dann eingesetzt, um gezielt die Modulationseigenschaften der Displays für ihren Einsatz als Phasenmodulatoren zu optimieren. Als Kriterien für eine Optimierung wurden der erreichbare Beugungswirkungsgrad, die Transmission des polarisationsoptischen Systems aus Display und den zusätzlichen notwendigen Komponenten, sowie die nicht quantitative Rekonstruktionsqualität gewählt. Für die Optimierung werden unterschiedliche Methoden eingesetzt. In einem ersten Schritt wurden mit den Daten der Charakterisierung spezielle Display-Modulationskurven, sogenannte Display-Kennlinien, berechnet. Der Einfluss auf die Rekonstruktionsqualität und den Beugungswirkungsgrad wurde in Simulationen und Experimenten untersucht und der Einfluss der Kennlinie wurde demonstriert. Die polarisationsoptische Charakterisierung bietet darüber hinaus weitere Möglichkeiten für eine Optimierung. Speziell bei verdrillt nematischen Displays kann durch eine Berücksichtung der Polarisationseffekte bei der Hologramm-Optimierung auf einen linearen Polarisator hinter dem Display verzichtet werden. Dadurch kann eine erhebliche Steigerung der Transmission des optischen Systems bestehend aus Polarisatoren und dem Display erreicht werden. Die hierfür notwendigen Algorithmen wurden im Rahmen dieser Dissertation erarbeitet und werden detailliert vorgestellt.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Technology selection for inline topography measurement with rover-borne laser spectrometers
    (2024) Ryan, Conor; Haist, Tobias; Laskin, Gennadii; Schröder, Susanne; Reichelt, Stephan
    This work studies enhancing the capabilities of compact laser spectroscopes integrated into space-exploration rovers by adding 3D topography measurement techniques. Laser spectroscopy enables the in situ analysis of sample composition, aiding in the understanding of the geological history of extraterrestrial bodies. To complement spectroscopic data, the inclusion of 3D imaging is proposed to provide unprecedented contextual information. The morphological information aids material characterization and hence the constraining of rock and mineral histories. Assigning height information to lateral pixels creates topographies, which offer a more complete spatial dataset than contextual 2D imaging. To aid the integration of 3D measurement into future proposals for rover-based laser spectrometers, the relevant scientific, rover, and sample constraints are outlined. The candidate 3D technologies are discussed, and estimates of performance, weight, and power consumptions guide the down-selection process in three application examples. Technology choice is discussed from different perspectives. Inline microscopic fringe-projection profilometry, incoherent digital holography, and multiwavelength digital holography are found to be promising candidates for further development.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Phase errors in high line density CGH used for aspheric testing : beyond scalar approximation
    (2013) Peterhänsel, Sandy; Pruss, Christof; Osten, Wolfgang
    One common way to measure asphere and freeform surfaces is the interferometric Null test, where a computer generated hologram (CGH) is placed in the object path of the interferometer. If undetected phase errors are present in the CGH, the measurement will show systematic errors. Therefore the absolute phase of this element has to be known. This phase is often calculated using scalar diffraction theory. In this paper we discuss the limitations of this theory for the prediction of the absolute phase generated by different implementations of CGH. Furthermore, for regions where scalar approximation is no longer valid, rigorous simulations are performed to identify phase sensitive structure parameters and evaluate fabrication tolerances for typical gratings.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Atmospheric influence on image quality of airborne photographs
    (1993) Lei, Fang; Tiziani, Hans J.
    The image quality of airborne photographs is influenced by the atmosphere. Several factors affect the atmosphere, such as temperature, pressure, humidity, and wind speed. Furthermore, these atmospheric influences are dependent on the flight altitude. The MTF of the atmospheric influences and its dependence on the altitude are examined theoretically and experimentally. Several airborne photographs taken at different altitudes have been evaluated with edge gradient analysis as well as with a grating pattern method. Results are shown, discussed, and compared with model calculations.
  • Thumbnail Image
    ItemOpen Access
    Triangulationssensoren für Roboteranwendungen
    (1990) Seitz, Günther; Jahn, Gerald; Tiziani, Hans J.
    Viele Meß- und Prüfprobleme in Fertigung und Montage sind durch reine Grauwert-Bildverarbeitung nicht befriedigend zu lösen, weil hier nur ein informationsreduziertes zweidimensionales Abbild der real dreidimensionalen Szene als Informationsbasis zur Verfügung steht. Dreidimensionale Objektinformation bietet hingegen ein wesentlich höheres Informationspotential und ermöglicht neben völlig neuen Lösungsansätzen auch weniger aufwendige Lösungen von Standardproblemen. Zur dreidimensionalen Objekterfassung werden punkt- und flächenhaft arbeitende Verfahren eingesetzt. Punktverfahren gewinnen Abstandsbilder durch zeitsequentielle Meßpunkterfassung, wohingegen flächenhafte Verfahren auf zeitlich paralleler Erfassung von 3-D-Information beruhen. Die folgenden Ausführungen beschränken sich ausschließlich auf punktorientierte Verfahren.