Universität Stuttgart
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Item Open Access Application of interferometry and holography for precision measurements(1984) Tiziani, Hans J.Phase measurement techniques are becoming a useful tool for precision measurements. Spatial as well as temporal phase shift methods can be used. Optical testing, where computer analysis of interference fringes is becoming increasing important, will be discussed in connection with testing optical components, microprofiles as well as for testing aspheric surfaces. In addition, methods using heterodyne techniques and real time holography will be described.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 Testing of aspheric surfaces with computer generated holograms(1988) Tiziani, Hans J.; Packroß, Bernd; Schmidt, GerhardAspherical surfaces are becoming more important and can even be mass producted. There is a need for flexible test methods of high accuracy. The paper describes the combination of a computer generated holograms with a partially compensating lens as a powerful tool. An example for testing a steep aspheric surface will be given.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 Holographic interferometry and speckle metrology : a review of the present state(1983) Tiziani, Hans J.The review paper will describe the present state of holographic and speckle techniques as applied to industrial measurement. The basic principles of both techniques will be outlined with special attention given to their advantages and limitations. Current developments in the field will then be described including the testlng of rotating automobile tyres by holographic interferometry and a heterodyne technique to gain an insight into noise generation mechanism. Methods for real-time holographic and speckle recording to facilitate the use of the techniques in an industrial situation will be discussed.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 High precision laser supported close range distance measurements(1992) Tiziani, Hans J.Optical methods become useful tools for dimensional measurements. Methods based on triangulation, time of flight, phase measurements and interferometry are used and will be further developed. Multiple wavelength interferometry allows the reduction of the sensitivity by a range extension leading to robust measuring systems. Superheterodyne interferometric techniques based on two wavelength heterodyne interferometry will also be discussed and experimental results will be shown.Item Open Access Mikro-Profilometrie zur Bestimmung der Topographie und Rauheit technischer Oberflächen mittels Heterodyn-Laserinterferometrie(1989) Leonhardt, Klaus; Rippert, Karl-Heinz; Tiziani, Hans J.Ein Heterodyn-Profilometer zur Messung der Rauheit polierter und feingeschliffener Oberflächen und zur Formmessung wird beschrieben. Die Vertikal- oder Höhenauflösung liegt bei 0,5 nm, der Meßbereich für Formmessungen an glatten Oberflächen bei 40 pm bei einer maximalen Abtastlänge von 300 mm. Die Lateralauflösung kann je nach Aperturausleuchtung bis zu 0,5 pm eingestellt werden. Anwendungen und Grenzen werden gezeigt, Formeln zur Lateralauflösung und zur Erfassung von Phasensprüngen sowie Profilhöhen-Übertragungsfunktionen werden diskutiert.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.