07 Fakultät Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik
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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 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 Optical techniques for shape measurements(1993) Tiziani, Hans J.Optical methods are becoming interesting tools for high resolution surface topography measurements. Micro- and macrostructure measurement techniques were developed to measure the surface topography, resolutions of one micrometer or better can be obtained. The progress made in the last few years is due to the development of laser and solid state detector elements together with very powerful computer support for the processing of information. Methods for optical shape measurements together with future trends and some limitations will be discussed.Item Open Access Micro shape and rough surface analysis by fringe projection(1993) Leonhardt, Klaus; Droste, Ulrich; Schön, Stefan; Voland, Christoph; Tiziani, Hans J.A new microscopic fringe projection system is described. Projection of the grating and imaging of the fringes is accomplished by the same objective. The spectrum of the binary grating is spatially filtered and projected into the aperture with a lateral shift. This leads to telecentric projection and imaging under oblique incidence. Topographies of specularely as well as diffusely reflecting surfaces can be obtained. The measurement of rough, technical surfaces is demonstrated.Item Open Access Optical 3-D-measurement techniques : a survey(1989) Tiziani, Hans J.Close range photogrammetry will be more frequently applied in industry for 3-D-sensing when real time processing can be applied. Computer vision, machine vision, robot vision are in fact synonymous with real time photogrammetry. This overview paper concentrates on optical methods for 3-D-measurements. Incoherent and coherent methods for 3-D-sensing will be presented. Particular emphasis is put on high precision 3-D-measurements. Some of the work of our laboratory will be reported.Item Open Access Double pulse-electronic speckle interferometry (DP-ESPI)(1993) Pedrini, Giancarlo; Tiziani, Hans J.The double-pulsed speckle interferometry method is very much simpler than the double pulse holographic interferometry and allows a quick analysis of the interferograms without the development of films and hologram reconstructions. It is thus well suited to be used in an industrial environment. Using 3 cameras and three illumination directions (in order to have three sensitivi ty vectors) it is possible to measure 3-D deformations.Item Open Access Heterodyne interferometry using two wavelengths for dimensional measurements(1992) Tiziani, Hans J.Heterodyn interferometry is a powerful tool for high precision distance and vibration analysis. Two wavelength heterodyne techniques become very interesting for absolute distance measurement. It was shown, that a synthetic wavelength can be generated by two shorter ones. This leads also to the techniques to measure optically rougher surfaces because the optical path difference is to be compared with the synthetic wavelength. Further work will be reported.Item Open Access Double heterodyne interferometry for high precision distance measurements(1993) Dalhoff, Ernst; Fischer, Edgar; Kreuz, Silke; Tiziani, Hans J.We present a double-heterodyne interferometer for absolute distance measurements at rough surfaces up to 100 metres. The two wavelengths are generated by frequency shifting the light of a monomode laser diode using a 500 MHz acoustooptic modulator. The synthetic wavelength obtained is λ = 60 cm. In order to yield unambiguity up to 100 meter distance two measurements have to be taken using slightly different frequency shifts of 500 resp. 501.5 MHz. Measurements showing a resolution of 0.1 mm are presented.Item Open Access Beurteilung der Wellenfront von CO2-Lasern mittels phase retrival(1993) Hembd, Christian; Tiziani, Hans J.Zu den bislang wenig untersuchten Aspekten der Strahlqualität an Bearbeitungslasern gehört die Vermessung der Wellenfront. Dies liegt an grundsätzlichen Schwierigkeiten bei der Anwendung interferometrischer Methoden im Hochleistungsbereich. Die Phasenverteilung ist jedoch neben der Intensitätsverteilung mitentscheidend für eine gute Fokusqualität. Sowohl durch den Laserresonator als auch durch das Strahlführungssystem können Wellenfrontdeformationen verursacht werden. Wir stellen ein robustes Verfahren vor, um aus Intensitätsmessungen Information über die Wellenfront zu gewinnen. Erste Ergebnisse, die mit dieser Methode an CO2-Lasern gewonnen wurden, werden vorgestellt und diskutiert.
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