Farbkodierte objektangepasste Streifenprojektion für die schnelle 2D- und 3D-Qualitätsprüfung

Abstract

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.

Industrial quality control today requires fast and robust detection of the topography as well as the surface of objects. We present a fast single--frame method based on object-adapted fringe projection where a color mask is used in order to simultaneously obtain a video image as well as a map of the deviation of the topography. Color-coded projection in combination with detection by a consumer one-chip digital camera is employed for testing complex objects by simple means. An accuracy (3D) of 1/4000 together with a high lateral resolution is obtained. Additionally the method is quite immune against dirt and varying illumination conditions.