Ausgabe zur CONTROL 2017

Ausg.Nr._07/2017

Fraunhofer-Allianz Vision

Fraunhofer-Institut

für Optronik, System-

technik und Bildverar-

beitung IOSB, Karlsruhe, stellt

ein System für die Inspektion

spiegelnd reflektierender Ober-

flächen auf Basis der Deflekto-

metrie vor. Dieses eignet sich

für die Prüfung von Testteilen

von bis zu 30 x 10 cm², wobei

die Größe der prüfbaren Teile

mit der Größe des Messaufbau

skaliert.

Das deflektometrische Verfahren

bildet das Fehlerempfinden des

menschlichen Auges für spiegeln-

de Oberflächen auf hervorragen-

de Weise nach, einfach weil ein

ähnliches physikalisches Prinzip

zum Einsatz kommt: insbesonde-

re die lokale Verzerrung einer re-

gelmäßigen Referenzstruktur gibt

Aufschluss über Oberflächenfeh-

ler. Diese werden durch den Men-

schen schnell erkannt, aber nur

subjektiv bewertet. Das vorge-

stellte Messverfahren ermöglicht

eine Empfindlichkeit, die deutlich

über derjenigen des mensch-

lichen Auges liegt, und bietet

durch reproduzierbare Messun-

gen der Oberflächenkrümmung

gleichzeitig ein objektivierbares

Qualitätskriterium.

Es können alle Arten von topogra-

phisch ausgeprägten Defekten,

wie Pickel, Dellen, Welligkeiten,

Orangenhautmerkmale oder Ver-

züge detektiert und messtech-

nisch erfasst werden.

Inspektion spiegelnder Oberflächen mit

Deflektometrie

l: Prinzip der Deflektometrie | r: Darstellung von Oberflächendefekten

© Fotos Fraunhofer IOSB

ie technische Entwick-

lung einer Vielzahl von

Geräten (z.B. Smartpho-

nes, Automobiltechnik, Medizin-

technik) schreitet rasant voran.

Der Begriff Industrie 4.0wird zum

Schlagwort eines revolutionären

Wandels in der Produktions-

technik und macht einen grund-

legenden Wandel bisheriger

Interaktionen zwischen Mensch

und Maschine erforderlich. Der

Umgang des Menschen mit Ma-

schinen soll natürlich werden,

sicher, interaktiv und effizient.

Damit einher geht die Entwick-

lung einer neuen Generation von

leistungsstarken, interaktiven

und photonischen Sensorprinzi-

pien, die vor allemohne Irritation

durch unnatürliche Beleuchtung

Szenen oder Personen latenzfrei

erfassen müssen.

Das Fraunhofer-Institut für Ange-

wandte Optik und Feinmechanik

IOF in Jena hat einen neuen 3D-

Sensor entwickelt, der auf schnel-

ler Projektion und Detektion von

Mustern bei einer Wellenlänge

von 850 nm basiert. Durch den

Übergang vom sichtbaren Spekt-

ralbereich zum für den Menschen

nicht wahrnehmbaren nahen In-

frarot (NIR) erfolgt die Messung

komplett irritationsfrei. Zudem

werden mit Hilfe einer zusätz-

lichen RGB-Kamera parallel zur

3D-Messung Farbinformationen

gewonnen.

Der neue 3D-NIR-Sensor kann da-

her beispielsweise zur Erfassung

der Körperhaltung, Gestik oder

Mimik für die Mensch-Maschine-

Interaktion eingesetzt werden.

Weitere attraktive Anwendungs-

szenarien sind interaktive Trai-

ningssysteme,

Fahrzeuginnen-

raumüberwachung, Sicherheits-

technik im öffentlichen Raum so-

wie Bewegungsanalysen am Men-

schen (Kinesiologie).

Zur irritationsfreien, dreidimen-

sionalen Erfassung schneller,

dynamischer Szenen besitzt der

neue Sensor einen NIR-GOBO-

Projektor als Projektionssystem.

Dabei wird eine Abfolge be-

stimmter Muster auf die Person

projiziert und von einem Ste-

reokamerasystem beobachtet.

Durch Korrelation der Kamera-

bilder und anschließende Trian-

gulation können hochgenaue 3D-

Punktewolken generiert werden.

Die Sensorgröße beträgt ca. 300

x 190 x 100 mm3 und ermöglicht

entsprechend der Optik einen

variablen Arbeitsabstand sowie

eine Messfeldgröße >500 x 500

mm2. Aktuell werden Live-Mes-

sungen mit 36 Hz 3D-Rate und

zusätzlicher Farbinformation er-

reicht.



Text & Bild:

Fraunhofer-Allianz Vision

Flugplatzstraße 75

D-90768 Fürth

Live-Messung mit 36 Hz 3D-Rate

Irritationsfreie GOBO-Projektion für die schnelle

Echtzeit-3D-Bildaufnahme

Farbinformation