07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
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Item Open Access Objektvermessung mit bildanalysegestützten 3D-Meßverfahren : allgemeine Angaben zum Teilprojekt C6(1986) Tiziani, Hans J.Obwohl bei der digitalen Bildverarbeitung in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt wurden, ist die schnelle Erfassung von 3-D Information nach wie vor ein ungelöstes Problem. Erst eine Kombination der digitalen 2D-Bildverarbeitung mit einem Abstandsmeßverfahren erlaubt eine schnelle, dreidimensionale Objekterfassung. Hierbei wird ein unter problemangepasster Beleuchtung gewonnenes Graubild mit Hilfe der digitalen Bildverarbeitung bezüglich 3D-gestaltsrelevanten Merkmalen untersucht. Aufgrund dieser Daten erfolgt eine Festlegung der 3D-Antastpunkte auf das zur Objektrekonstruktion notwendige Minimum. Daraufhin werden die selektierten Antastpositionen durch ein Abstandsmeßverfahren in Echtzeit räumlich vermessen. Anschließend erfolgt die Rekonstruktion der dreidimensionalen Objektgestalt. Das auf dynamischer Triangulation basierende Abstandsmeßverfahren gestattet eine freie Wahl der Antastpunkte, was eine anwendungsangepasste Steuerung des Abtastvorgangs erlaubt und somit eine hochflexible Unterstützung der 2D-Bildverarbeitung ermöglicht. Eine Kombination aus dynamischer Abtastung und angepasster Beleuchtung mit der digitalen Bildverarbeitung soll zu einem dynamischen System zur 3D-Objektlokalisierung und -Oberflächenerfassung im Nahbereich führen. Typische Objekte sollen hierbei Fahrzeuge und Karosserieteile sein.Item Open 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.Item Open 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.Item Open 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.Item Open 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.Item Open Access Schnelle 3-D-Kamera mit adaptierbaren, hochauflösenden Markierungscodes(1991) Malz, Reinhard; Tiziani, Hans J.Insbesondere für die optische Erkennung und Vermessung von Objekten mit wechselnden Form-, Farb- und Reflexionseigenschaften werden geeignete optische 3-D-Sensoren benötigt. Das hier vorgestellte System wurde unter dem Gesichtpunkt hoher Flexibilität entwickelt, mit einem frei programmierbaren Laser-Markierungsprojektor können beliebige Codes erzeugt werden, die eine schnelle Adaption an das Meßobjekt ermöglichen. Durch die Entwicklung effizienter Markierungen konnte die Länge der erforderlichen Bildsequenzen für eine gegebene Auflösung und Störsicherheit gegenüber herkömmlichen Verfahren wesentlich reduziert werden. Dies wird in Zukunft immer wichtiger, da bei der Verwendung schneller Bildverarbeitungshardware nicht mehr die Auswerte-, sondern die Aufnahmezeit der erforderlichen Videodaten zum bestimmenden Faktor wird, der die Verweildauer der Objekte bestimmt oder die Reaktionszeit der Roboter begrenzt. Mit dem derzeitigen System können Objekte im Submeterbereich mit SubmilIimeterauflösung vermessen werden. Durch die effiziente Codierung konnte die Aufnahmezeit für ein vollständiges 3-D-Koordinatenbild mit bis zu 512 x 512 absoluten Distanzmeßwerten auf ca. 240 bis 320 ms reduziert werden. Neben Standardkameras mit 25 Hz Bildfrequenz können auch hochauflösende oder schnelle Matrixkameras eingesetzt werden.Item Open Access Heterodynverfahren für hochgenaue Vermessung im Nahbereich(1992) Fischer, Edgar; Ittner, Thomas; Sodnik, Zoran; Tiziani, Hans J.Es werden die theoretischen Grundlagen für ein hochgenaues interferometrisches Distanzmeßverfahren, welches auf der Zweilängen-lnterferometrie und der Heterodyn-Technik beruht, dargestellt. Des weiteren werden erste Ergebnisse mit einem Demonstrationsmodell präsentiert, die mit einem Helium-Neon-Lasersystem erzielt wurden und dem prinzipiellen Nachweis der Tauglichkeit des Verfahrens für hochgenaue Abstandsmessungen an technischen Objekten dienten. Es wird ein Ausblick. auf die Realisierung eines fortgeschrittenen Systems zur Messung bei großer Meßdistanz gegeben.Item Open Access Double heterodyne interferometer using a multimode laser diode(1994) Han, Sen; Dalhoff, Ernst; Fischer, Edgar; Kreuz, Silke; Tiziani, Hans J.A double heterodyne interferometer using a multimode laser diode with a synthetic wavelength of ~1 mm has been established and the stability of the synthetic wavelength has been investigated.Item Open Access A combined distance and surface profile measurement system for industrial applications : a european project(1994) Docchio, Franco; Perini, Umberto; Tiziani, Hans J.The paper reports the design, development and characterization of an electrooptical equipment suitable for distance measurements and three-dimensional gauging of surfaces of industrial interest. The equipment comprises a dual-wavelength heterodyne interferometer for absolute distance measurements with a range of 20 m and an accuracy of 0.1 mm, that is integrated with a macroscopic scale, adaptive profilometer for threedimensional measurement of the shape to 1 mm. The performance of the equipment is well suited for effective operation in industrial metrology. The equipment has been developed by three partners, namely the Dipartimento di Elettronica per I’Automarione of the University of Brescia, the Sezione Diagnostica Elettroottica of ClSE, Milan, and the lnstitut for technische Optik of the University of Stuttgart, in the framework of a European Project partially funded by the Community Bureau of Reference.Item Unknown Geometry for contouring by electronic speckle pattern interferometry based on shifting illumination beams(1992) Zou, Yunlu; Diao, Hongyan; Peng, Xiang; Tiziani, Hans J.When the method of contouring an object surface by electronic speckle pattern interferometry is based on shifting the illumination beams, the shifted phase of the interference speckle pattern has a new relationship with the depth of the test surface. Therefore the contour interval as well as the fringe sensitivity of this method has new forms. The geometry of such a situation, which differs from that of either the method of two-wavelength contouring or the method of contouring by tilting the test object is presented. The requirements on the experimental conditions for this method are also presented. Experimental results are in agreement with these analyses.